Thesis - Archive ouverte UNIGE

Thesis
Études sur les phanérogames aquatiques du Rhône et du port de
Genève
HOCHREUTINER, Georges
Reference
HOCHREUTINER, Georges. Études sur les phanérogames aquatiques du Rhône et du
port de Genève. Thèse de doctorat : Univ. Genève, 1896
Available at:
http://archive-ouverte.unige.ch/unige:27209
Disclaimer: layout of this document may differ from the published version.
EXTRAIT DE LA REVUE GÉNÉRALE DE BOTANIQUE
PARIS, .1896. ToME VIII, PAGE 90
ÉTUDES
SUR LES
PHANÉROGAMES AQUATIQUES
A
'
DU RHONE ET DU PORT DE GENEVE
1. -
II. -
ANATOMIE ET MoRPHOLOGIE DU
Zannichellia palustris L.
PHYSIOLOGIE DES PLANTES AQUATIQUES DE LA RÉGION CONSIDÉHÉE.
THÈSE présentée à la Faculté des Sciences de Genève
pour obtenir le grade de Docteur ès-Sciences
PAR
Georges HOCHREUTINER
~
PAUL
PARIS
DUPON.T,
4,
RUE
DU
ÉDITEUR
BOULOI,
1896
4
La Faculté des Sciences de l'Université de Genève autorise l'impr-ession de la présente ·Thèse, sans exprimer d'opinion sur les
propositions qui y sont énoncées.
Genève, le 15 Janvier 1896.
Le Doyen de la Faculté,
G. OLTRAMARE.
TABLE DES MA l'IÈRES
INTRODUCTION. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Pages
1
Étude morphologique et anatomique
du Zannichellia palustris L.
PREMIÈRE PARTIE.-
I. II. III. -
Morphologie : racine, tige, feuille, fleur mâle, fleur femelle
et fruit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2
Anatomie : racine. tige, feuille, fleur mâle. fleur femelle
et fruit .
7
18
Développement .
Physiologie des plantes aquatiques
du Rhône .et du port de Genève.
DEUXIÈME PARTIE. -
I. -
L'ascension de l'eau chez les plantes aquatiques .
..
22
31
Il. - Le géotropisme chez les plantes aquatiques . . .
III. -
Influence particulière du géotropisme sur la base des tiges.
44
IV. -
L'hydrotropisme chez les plantes aquatiques.
. ...
53
V. -
Le rhéotropisme
))
))
VI. -
L'héliotropisme
))
))
58
.....
59
EXTRAIT DE LA H.EVUE GÉNÉRALE DE BOTANIQUE
Tome VIII (1896), page 90.
ÉTUDES
SUR LES
PHANÉROGAMES AQUATIQUES
DU RHÔNE ET DU PORT DE GENtVE
par M. Georges HOCHREUTINER
INTRODUCTION
Les renseignements, pour la partie bibliographique de ce trayail,
ont été puisés en très grande partie dans la bibliothèque de
Candolle, magnifique collection accumulée par trois générations de
botanistes, et mise généreusement à la disposition des travailleurs
de la science. Je prie M. Casimir de Candolle de recevoir i_ci mes
remerciements pour l'obligeance avec laquelle il a bien voulu
m'orienter dans l'mmge de cet inépuisable trésor.
La présente étude porte sur les phanérogames aquatiques que
l'on rencontre dans le port de Genève et dans le Rhône, depuis sa
sortie du lac, jusqu'à sa jonction avec l'Arve.
Cet espace, restreint il est vrai, o~re néanmoins une certaine
quantité d'espèces, dont plusieurs présentent des particularités
biologiques, physiologiques ou anatomiques intéressant~s.
La morphologie et l'anatomie de ces plantes sont en général bien
connues, surtoutgrâce aux travaux de Schenk (1), Sauvageau (2)
et d'autres. Il n'y a que le genre Zannichellia qui soit encore incomplètement étudié. On le rencontre à profusion dans la région considérée, et j'ai dû examiner en détail une de ses espèces, Z. palustris L., afin de pouvoir comprendre sa physiologie et sa biologie.
(1) Schenk : V ergleichende A nato mie der submersen Gewiichse (Bibliotheca botanica_, 1886, Heft 1).
(2) Sauvageau ~Biologie des Potamots. (Journal de Bot., Paris, 18~th .nos J, 2,
3, 5, 6, 7, 9).
2
REVUE GÉNÉRALE DE BOTANIQUE
Nous avons donc distingué deux parties dans le présent travail.
La première sera une étude détaillée de Zannichellia palustris L.;
dans la deuxième, nous aborderons l'examen des fonctions des
plantes aquatiques de notre région, pour lequel nous avons choisi
chaque fois l_es objets qui nous ont paru les plus appropriés aux
différentes expériences.
Pour la récolte des plantes, nous avons employé deux méthodes:
pour une profondeur moyenne, 1-3 rn;, nous nous sommes servis
d'une pince emmanchée sur une longue perche; cette pince était
maintenue ouverte par un ressort et pouvait être fermée en tirant
sur une longue ficelle fixée à l'une de ses branches. Pour les
grandes profondeurs, 4-6 m., nous avons fait des draguages au
moyen d'un rateau de fer chargé d'une grosse pierre et que l'on
traînait sur le fond à l'aide d'une corde ou d'une sorte de mât.
PHEMIÈRE PARTIE
MORPHOLOGIE et ANATOMIE du ZANNJCHELL/A PALUSTR./8 L.
1. -
MORPHOLOGIE
I. Racine. - La racine ·principale disparaît de bonne
heure; les racines sont toujours des racines adventives qui naissent
par paires sur les nœuds de la tige. Comme l'a déjà 1;emarqué
Irmisch (1), l'une apparaît plus vite que l'autre et dans la suite
· (1) Irmisch: Potarneae Berlin, 18;)1:;, p. :..18. «vVenn jcnes erste Laubblatt eines
Sprosses l'echts von dessen Mutterblatte steht, so steht die erste Nebenwurzellinks unterhalb der Mediane jenes ersten Laubblattes,und umgekehrt. Das
hat eine gewisse Zweckmassigkeit : In-lem namlich aus dem Gesagten folg·t,
dass die erste \Vurzel an der betrefi'enden Achse immer an der Se1te hervorbricllt, die nach dem Mutterblatte des Sprosses zu liegt, kann sie an dtm
Mutterblatte vorbeig·ehend nach aussen wachsen; Lrache sie auf der Seite
der Abstammungsachse hervor, so wurde sie (in den jung·en Stadien, wo der
junge. Spross an die Abstammungsachse angedruckt ist) an diese tretl"en,
unct em Hindernis haben. Bei der zweiten vVurzel ist dies nicht mehr der
FaU, weil sie spater a~swachst ».
PHANtROGAMES AQUATIQUES DE GENÈVE
3
elle est par conséquent plus. longue. Ceci arrive probablement à
cause d'une adaptation au milieu. En effet, la première racine qui
se développe est toujours celle qui est opposée au bourgeon devant
constituer plus tard l'axe secondaire. Selon Irmisch, ce phénomène
a deux causes : 1° la première racine qui apparaît n'a pas, dès
l'abord, un obstacle devant elle, le bourgeo~; et 2° cette première
racine apparaît, sur la ti_ge, du côté tourné vers le sol.
Le premier de ces arguments est très ingénieux, mais le second
n'est pas juste dans tous les cas. Dans une eau courante, en effet,
(,
Fig. L - Racines volubiles du Zannichellia palustris L. (A, B, C, D, E, F)
et du Potamogeton densus L. (G, H).
la tige est roulée çà et là, en sorte que c'est, parfois, la partie
morphologiquement inférieure qui est tournée vers le haut. Or les
Zannichellia habitent souvent les eaux courantes.
Je dois signaler ici un fait qui n'a pas encore été cité : c'est la
forme que prennent beaucoup de ces racines qui s'enroulent comme
4
REVUE GÉNÉRALE DE BOTANIQUE
des vrilles. Les Zannichellia, comme nous venons de le voir, ont des
r.acines adventives très longues et sans ramifications secondaires,
aussi ne peuvent-elles se fixer comme les Ranuncult~s aquatilis L., ,
qui embrassent une grande quantité de vase, en la pénétrant en tous
sens de leurs racines richement ramifiées. Je pense que c'est à cette
circonstance qu'il faut attribuer la façon dont les premières enlacent les objets qui se tr.ouvent au fond de l'eau ; on pourrait çlire
« qu'elles grimpent en bas >l. Ces racines montrent aussi la disposition caractéristique des vrilles, c'est-à-dire le changement du sens
de l'enroulement, d'abord lévogyre, puis dextrogyre, ou vice versa.
(A-F, fig. 1).
On ne connaissait jusqu'à présent qu'un petit nombre de ces
racines volubiles et toutes se trouvaient chez des plantes terrestres.
Mohl (1) en cite quelques-unes, par ·exemple: Lycopodium, l'anilla
aromatica .: Treub (2) en parle aussi : il cite Fritz Müller qui a
vu au Brésil des racines de Philodendron, enroulées autour d'un
tronc gigantesque. Puis il relate le cas curieux œun Dissochaeta
spec., qui développe sur ses rameaux les plus faibles de courtes
racines adventives, lesquelles, s'enroulant aux branches voisines,
font de toute la plante un euchevêtrement inextricable, de sorte que
les branches se soutiennent plus facilement. Treub croit que c'est
là l'unique fonction de ces racines.
Il me semble que, dans le cas qui nous occupe, ces racines concourent principalement à la fixation de la plante au fond de l'eau;
si l'on veut en faire l'expérience, on verra que cet enroulement
devient surtout manifeste, lorsque l'extrémité de la racine a déjà
pénétré dans la terre et s'y est fixée.
Nous avons remarqué le même phénomène sur les Potamogeton
densus L. qui présentent aussi des racines volubiles, au motns dans
certains cas, observés dans le Rhème et dansle port de Genève
(G etH, fig. 1).
II. Tige. - La morphologie de la tige a été suffisamment
étudiée par Irmisch, pour qu'il soit inutile d'y revenir. Dans son
grand travail sur les Potameœ, il décrit dans tous ses détails la
ramification des tiges du Zannichellia, chez lesquelles on peut
(1) Mohl: .R.anlien u. Schlingpflanzen, 1827, p. 48.
(:2) Treuh: Ann. du jardin bot. de Buitensorg, V. III, 1883, p. 127.
PHANÉROGAMES AQUATIQUES DE GENÈVE
5
distinguer comme chez les Potamogeton, une tige rampànte et des
rameaux dressés.
Cependant cette distinction est moins nette que chez les Potamogeton; elle disparaît même parfois complètement chez les Zannichetlia qui habitent des régions où un fort courant d'eau se fait
sentir. Toutes les tiges sont alors plus ou moins appliquées contre
le sol à l'exception de l'extrémité des rameaux. C'est là seulement
qu'on peut encore faire une distinction.
III. Feuille. - Les feuilles, toujours très allongées et ruba. nées, sont en général couvertes de bactéries, de diatomées et de
débris organiques, qui font que la plante tout entière a l'apparence
d'une grosse masse de détritus.
Elles portent à leur aisselle deux petits organes écailleux, qui
se rencontrent dans toute la série des Hélobice, et· que l'on connaît
sous le nom de << squamulre intravaginales >>.
IV. Fleurs. -Les fleurs sont très rudimentaires.
1° Fleur mâle. - La fleur mâle se trouve sur le court rameau
qui porte à son extrémité la fleur femelle. Cette fleur mâle est composée d'une seule étamine dont l'anthère, d'abord sessile, s'allonge
à la maturité du pollen avec une singulière rapidité; de sorte qu'au
moment de la déhiscence, elle est portée par un long filet et domine
les stigmates de la fleur femelle.
L'anthère est quadriloculaire et la déhiscence se fait par des
fentes longitudinales. Les grains de pollen sont globuleux sans
aucune sculpture ou rugosité à leur surface. Ils contiennent de
l'amidon.
2o Fleur femelle. - Plusieurs auteurs l'ont décrite, et ils s'accordènt en général pout· reconnaître que la fleur femelle est terminale
d'une ramification raccourcie de la tige (1 ), de sorte qu'elle apparaît comme sessile sur l'axe principal. C'est qu'en effet le rameau
qui la porte est composé, ainsi que le dit Ascherson, de deux très
courts entre-nœuds. Les deux nœuds sont jalonnés par deux
écailles excessivement petites, à l'aisselle de J'une desquelles se
trouve la fleur màle. Cette fleur femelle est composée de 2-t> car(1) Ascherson in Eng·ler u. Prantl: Natiirl. P/lanzenjamillen, II, p. 194..
6
REVUE GÉNÉRALE DE BOTANIQUE
pelles entourés, au dire de certains auteurs, par un périgone membran eux.
On peut leur objecter que cette formation membraneuse n'est
pas nécessairement un périgone. Nous verrons, en considérant sa
structure, que l'on est en droit de douter encore quant à la valeur
morphologique de cet organe. Nous nous rattachons donc, à ce
sujet, à l'opinion d'Eichler ('1).
Pistil.'- On a généralement admis jusqu'à présent que la fleur
femelle des Zannichellia était composée de 3-D carpelles en verticille. Il n'en est rien ; les carpelles ont une disposition acyclique.
On peut s'en convaincre en faisant des coupes exactement transversales et en séries à travers.des fleurs femelles: on verra que les
carpelles sont fixés à des hauteurs différentes sur l'axe. Ils ont un
court gynophore, et sont situés à une certaine hauteur au-dessus du
périgone.
01,ule. - On le sait, chaque carpelle ne contient qu'un ovule
pendant et orthotrope. Cet ovule est fixé par son funicule exactement à côté de l'orifice par lequel le canal qui traverse le style
débouche dans la cavité de l'ovaire. L'ovule lui-même n'a qu'un
tégument, et le sac embryonnaire contient à l'état jeune un embryon et de l'albumen ; mais ce dernier disparait, complètement
absorbé par l'embryon, lorsque celui-ci a terminé son développement. Cet embryon es~ recourbé plusieurs fois sur lui-même, il
possède un long cotylédon atténué au sommet, un hypocotyle bien
visible et une plumule très petite enfermé~ dans la gaine du cotylédon. Quant à la radicule, elle constitue ùne éniergence minuscule sur la partie inférieure renflée de l'hypocotyle.
Style et stigmate. - Le style, quoiqu~il ne soit pas long, ·est ·
cependant bien distinct; il se termine par un stigmate infundibuliforme très évasé, qui est membraneux et ne contient pas de chl_orophylle, alors que tç>utes les autres parties du carpelle sont colorées
vivement en vert.
V. Fruit. - Le carpelle, une fois fécondé, se développe en
fruit. Comme on le sait, le fruit est un akène, à paroi assez dure et
(1) Eich~er : Blütendiagramme. Leipzig, 1875, I, page 88. « Ob es (das
Perigon), wie bei Najas, als einfaches, scheidiges Blatt, oder aus mehreren
BHittern zusammengesetzt zu bet:r:wq~ell: ist 1 ~uss ich dahin gestellt sein
lasse~. ~
PHANÉROGAMKS AQUATIQUES DE GENÈVE
7
qui contient une seule graine. Lorsqu'on détache un fruit à sa
maturité, c'est un corpuscule d'environ 1/2 cm. de longueur, ayant
la forme d'un petit haricot terminé d'un côté, par le gynophore
(carpophore) et de l'autre, par le style, dont le stigmate s'est flétri.
La paroi est coriace et brune: elle porte souvent, le long de la
nervure dorsale, parfois aussi sur la suture ventrale, des émergences en forme de pointrs, sur l'anatomie et la valeur biologique
desquelles nous aurons à revenir.
II. -
ANATOMIE
I. Racine. - Les racines naissent aux nœuds, par paires,
comme nous l'avons vu plus haut.
Elles portent à leur hase une sorte de manchon que les auteurs
ont souvent décrit, c'est la coléorrhize; elle a une longueur de
2ou3mm.
Ces racines, avant de pénétrer dans le sol, contiennent de la
chlorophylle en assez forte quantité. Elles peuvent dQnc assimiler,
elles y sont même destinées, semble-t-il, car, dans les racines
jeunes, l'épiderme a une tendance à allonger radialement ses
cellules, comme des palissades (e, fig. 2). Plus tard, lorsque la
racine est plus âgée, elle pénètre dans le sol, et sert dès lors à
l'absorption de l'eau et ·des sels, car elle se couvre de poils absorbants. Elle est organe de nutrition, puis de fixation; en vieillh;sant,
elle perd son épiderme et ses poils absorbants, le. tout est exfolié
et remplacé par une ou deux couches sous-jacentes de petites cellules qui se subérifient en se désagrégeant un peu. Ces cellules
servent à protéger les racines contre les agents e~tériem~s, parmi
lesquels il faut compter un animal qui vient parfois y déposer ses
œufs. Vu l'apparence de ces derniers, c'est probablement un mollusque.
En résumé, on peut dire que la coiffe est tr·ès réduite; l'assise
pilifère a des cellules un peu allongées radialement, contenant.
souvent de la chlorophylle, et donnant naissancB déjà dans l'eau,_
puis dans le sol, à des poils absorbants unicellulaires très longs ettrès nombreux. Enfin, l'assise pilifère disparaît et laisse à nu
l'écorce dont une ou deux couches de cellules, les plus extérieures 1
§le sqbérifient et protègent le reste,
8
REVUE GÉNÉRALE DE BOTANIQUE
L'écorce est formée de cellules cylindriques allongées longitudinalement. L'endoderme y est bien différencié, les points de Caspary
y sont nets et les cellules fortement subérifiées.
La racine est parcourue par une stèle, dont l'origine est différente de celle de 1a tige, mais qui, à première vue, lui ressemble
beaucoup. On peut se représenter cette transformation, en admettant que la racine était diarche et que les deux faisceaux de bois se
sont soudés J'un en face de l'autre sous forme de bande, qui aurait
été entourée, d'abord en partie, puis en totalité, par du liber.
Lorsque la racine est j.eune, on distingue facilement les tubes
criblés (tb, fig. 2) qui ont un contenu plus dense. Les racines ne
possèdent jamais de vaisseaux, même à l'état je'une. Elles diffèrent
Fig. 2. -Coupe transversale de l'extrémité d'une jeune racine du Zannicheltia palustris L.: c, coiffe; e, épiderme; end. endoderme; tb, tube criblé;
cm, r.ellules vides de leur contenu et occupant la place de la lacune
vasculaire.
en cela des tiges, mais lorsqu'elles sont encore peu différenciées.
on observe, à la place de ]a lacune vasculaire, deux ou trois grandes
cellules à parois minces et complètement cellulosiques. Ces cellules ne contiennent pas de pl'Otoplasma comme celles du méristème·
environnant, leur lumen est absolument libre (cm, fig. 2). Allongées fortement dans le sens longitudinal, elles pourraient bien ren.lplir la fonction des vaisseaux ou de la lacune vasculaire. Cepéndant leurs parois terminales nè sont pas perforées, et elles ne sont
PHANÉROGAMES AQUATIQUES DE GENÈVE
9
jamais épaissies ni lignifiées. Elles se différencient et périssent
rapidement, car on les voit de bonne heure vides de leur contenu.
II. Tige aquatique dressée. - Cette tige est plus colorée
que la tige couchée, elle contient une quantité souvent considérable de chlorophylle qui est localisée dans l'épiderme et dans
l'écorce (A, fig. 4).
L'épiderme a des cellules allongées longitudinalement et à parois
droites; leur contour est assez régulier, mais en coupe transversale
elles paraissent plus irrégulières. Leur péricline externe est un peu
épaissie et recouverte à l'extérieur d'une mince cuticule, finement
plissée, qui ressort en jaune vif, lorsqu'on traite la coupe par le
réactif genevois (-1 ): Cet épiderme, lorsqu'il est attaqué par un
champignon, présente des solutions de continuité; on peut alors
remarquer que, ses cellules détruites, la cuticule se développe sur
Jes cellules sous-jacentes, en contact avec l'extérieur (2). J'ai pu
observer parfois des hyphes de champignon à l'intérieur des
lacunes corticales. La plante, alors, se défend contre les attaques
du parasite en épaississant et en subérifiant les parois des cellules
entourant la lacune, du moins dans la portion de celles-là qui
limite celle-ci.
L'écorce est. formée d'un parenchyme à cellules arrondies, de
grandeurs très diverses, laissant entre elles de nombreuses lacunes
remplies d'un gaz ou mélange de gaz, dont il ne m'a pas été pos-sible de déterminer la nature à cause des faibles quantités que l'on
en peut recueillir. En sectionnant une tige sous l'eau et en la comprimant légèrement un peu au-dessous de la section, on voit apparaitre sur celle-ci de petites bulles d'air qui ne tardent pas à monter
à la surface.
Les lacunes ne présentent pas une disposition régulière comme
cela se trouve fréquemment chez d'autres espèces, les Myriophyl(1) Van Tieghem : Traité de botanique, Paris 1891, p. ?49 dit : « Dans
les tiges submergées, où la cuticule et les stomates manquent, ..... >> Il doit
y avoir quelques exceptions, car, dans plusieurs plantes submerg·ées, j'ai pu
déceler une fine cuticule en colorant par la chrysoïdine _
(2) Les cellules de l'écorce prennent alors la fonction et .l'apparence des
cellules épidermiques, ce qui tendrait à prouver. qu'il n'y a pas ici de différenciation bien nette entré écorce et épiderme; la prem-ière. étani placée dans
les conditions du second, peut, en ef!'et, prendre sa: structure y suppléer.
et
10
REVUE GÉNÉRALE DE BOTANIQUE
cont~aire, elles sont djssé.,.
minées sans ordre apparent; on en trouve qui ne ~ont séparées de
l'extérieur que par l'épiderme, d'autres par 2-3 assises de cellules,
d'autres enfin, qui sont situées plus profondément, formant un
.deuxième et parfois un troisième rang de lacunes vers rintérieur.
Il y a cependant une règle assez oonstante 7 c'est que les plus
grandes se trouvent vers l'extérieur ; elles ne sont séparées de
l'épiderme ·que par une seule assise de. cellules, ou bien même en
contaGt direct avec celui-ci. Dans ce dernier cas, si la lacune est très
considérable, on peut observer qu'elle est toujours séparée de
l'endoderme par trois ou quatre assises de CP.llules qui assurent un
isolement plus complet du cylindre central. Les lacunes qui sont
situées plus profondément, à l'intérieur de l'écorce, sont plus petites,
et dans le voisinage de l'endoderme· on n'observe guère que des
méats étroits.
Suivant la profondeur à laquelle se trouve la plante; on constate une petite différence. Les lacunes ne varient pas, en proportion
de l'épaisseur de l'écorce, mais, d'une façon absolue, elles sont
m·oins nombreuses et I.eur. diamètre est moins considérable chez
les tiges immergées à une grande profondeur. L'écorce est aussi,
en moyenne, un peu moins épaisse, ce qui fait que la relation entre
lacunes et écorce reste sensiblement la même.
Le parenchyme cortical renferme presque toujours qe l'amidon,
souvent :ffiême en grande quantité dans les tiges souterraines et en
hiver. Il s'y trouve sous·forme de petits grains, généralement agglo.mérés, ce .que les auteurs appellent des grains composés. Ces grains
sont nombreux surtout dans l'écorce interne, près de. l'endoderme;
ce dernier n'en renferme pas lui-même; en outre ils sont plutôt
rares dans le voisinage des grandes lacunes.
L'endoderme ne varie pas avec la profondeur à laquelle se trouve
la plante. II est un peu épaissi et subérifié. Chez le~ tiges très jeunes
on aperçoit nettement les points de Caspary, parce que les plissements sont très nets, mais sur les~tiges âgées on ne les voit plus;
des coupes longitudinales niontrent cependant encore ces plissements caractéristiques des parois radiales~ mais les plis sont étirés
et éloignés les uns des autres, de sorte qu'il est fort compréhensible
qu'en coupe transversale ils ·ne soient pas apparents.
La· stèle gamodesmique axile varie un peu avec la profm:td~ur.
lum et les Equisetum par exemple. Au·
PHANtROGAMES AQUATIQUES DE GENtVE
i1
Dans les tiges croissant à 4-5 m. de fond, elle a un diamètre un .peu
plus considérable) relativement au diamètre total, que chez les
tiges vivant près de la surface. La moyenne du rapportentre le
diamètre de la stèle et celui de la tige est de 3.30;0.55 = 6, chez
les plantes vivant à une profondeur de 4ou 5m. etde4,17/0,62
= 6, 73, chez celles qui vivent près de la surface (dimensions mesurées en divisions du micromètre oculaire).
Ces chiffres montrent aussi qu'à une g1·ande profondeur le diamètre total de la tige est, en général, un peu plus petit qu'au vo(si·
nage de la surface.
Cette stèle axile est formée à l'état jeune par une ~orte de parenchyme à cellules étroites et allongées. Ce ti~su forme un cylindre
entourant la lacune vasculaire, sur le·pourtour de laquelle on voit
des tubes criblés disséminés régulièrement .dans le :parenchym~~
Ils jalonnent. assez exactement les faisceaux qui se· sont fusionné~
en une stèle gamodesmique. Chez des tiges plus âgées, cett~ dispo~
sition est beaucoup moins nette parce que les tubes criblés n~ sont
plus du tout distincts, au moins sur les coupes transversales.
1
Schenk (1) avait déjà mentionné le fait, que lefajsceau axUe
des Zannichellia résultait de la fusion de plusieui'S faisceaux, et il
étayait sa. conclusion par des comparaisons a.vec la structQre
d'autres plantes aquatiques voisines, par exemple les Potamogeton.
Il voit dans ce genre une tendance à la fusion des faisceaqx en un.e
stèle et il dit: « Wohin diese Tendenz geführt hat, erkennen wil' in
» der einfachen Struktur des axilen Stranges von Zannichetlia >~~
En examinant des coupes de tiges très jeunes nous arrivons donc à
la même con cl us ion.
Autour de la lacune vasculaire sont des éléments allongés, que
Schenk considère comme faisant partie du xylème, mais auxquels
on ne peut guère attacher de, valeu·r définie, vu leur peu de diffé.renciation. Ce sont des éléments à parois cellulosiques, dans la
partie tournée du côté du phloëme, mais légèreme;nt lignifiées et
épaissies, dans la partie li.mitant la lacune vasculaire ; colorée par
le réactif genevois, cette pa~tie n'est pas rose mais brun-rouge,
.coloration .qui dénote la ligniue. Cette lacune vasculaire, produite
JlÇlr résorption des trachées, a un peu l'apparence d'un gros vais(1) Schenk : Vergleichende Anatomie der snhme.rsen Gewâc:hse
theca botanica, 1886, llf. 1, p. 28).
(6ibHo~
12
REVUE GÉNÉRALE DE BOTANIQUE
seau 'à large lumen; nous verrons plus tard quelle est sa fonction.
Aux nœuds, la disposition générale change passablement. Il faut
distinguer entre les nœuds formés, à l'insertion d'une fronde avec
bourgeon axillaire, et ceux qui se trouvent à l'insertion de ·la préfeuille de chaque bourgeon. Ces derniers sont marqués simplement
par l'interruption des lacunes corticales, par la formation de diaphragmes et par un changement dans la disposition des lacunes, ce
qui fait qu'une section passant par ce nœud, ne montre pour ainsi
dire pas de lacunes dans son parenchyme cortical.
Les nœuds que l'on peut observer à. l'insertion d'une fronde~ par
contre, portent ordinairement un bourgeon latéral et développent
plus tard deux racines à leur partie inférieure. Ces nœuds ont une
structure assez 9-ifférente : l'épiderme y est plus épaissi et cutinisé
et les lacunes y sont fermées par des diaphragmes, qui ne se
rencontrent pas dans les entrenœuds. Ces diaphragmes apparaissent dans le voisinage du nœud et sont d'autant plus nombreux
qu'on s'en rapproche davantage; au milieu du nœud lui-même, le
parenchyme est plein. Si l'on fait des coupes en séries, on voit que
le passage s'opère d'une façon insensible. A une petite distance du
nœud, les diaphragmes, espacés les uns des-autres, sont formés par
de petites cellules caractéristiques qui laissent entre elles de minuscules méats. En se rapprochant du nœud, les diaphragmes deviennent plus nombreux; leurs cellules s'arrondissent,. les lacunes se
rétrécissent et finalement on ne voit plus qu'un parenchyme
homogène.
Dans ce parenchyme il y a des plages de cellules qui ont un
facies particulier: cela se voit surtout dans le voisinage de la stèle
axile et de ses ramifications (A, fig. 3). Ces cellules ont des parois
un peu plus épaisses et de grandes ponctuations qui, vues à un très
fort grossissement, présentent des sculptures sous forme de bandes
épaissies partant de la périphérie pour s'atténuer vers le centre.
La ponctuation elle-même apparaît comme criblée de trous excessivement fins. Si on traite de·telles coupes par le procédé de Gardiner (1), c'est-à-dire par l'acide sulfurique qui fait gonfler les
membranes, puis par le bleu d'aniline qui colore le· protoplasma,
on voit dans la région amincie de la ponctuation de fins filaments
(1) Strasburger : Prakticum.
13
PHANÉROGAMES AQUATIQUES DE GENÈVE
protoplasmiques !11 qui passent d'une cellule à l'autre à travers les
parois cellulaires fortement gonflées (1) (B, fig. 3).
Avec le procédé indiqué par Zimmermann (2), iodure depotassium iodé et chloroiodure de zinc, on n'arrive pas à les déceler.
·fp
.l\.
B
Fig. 3.- Tissu de nature collenchyrnateuse que l'on trouve dans l'écorce,
aux nœuds de la tige du Zannichellia. A. Vu à un grQssissement moyen.
B. Traité par le procédé du Gardiner et vu à un fort grossissement, pour
mettre en évidence les filaments protoplasmiques, fp.
Quant à la stèle gamodesmique axile, elle a presque la même
La lacune vasculaire est occupée aux nœuds par un
groupe de vaisseaux spiralés ou annelés bien différenciés ; ils
pénètrent jusqu'à une certaine distance dans l'intérieur des ramifications ou des feuilles. Ces vaisseaux, un peu plus loin, se résolvent
len anneaux ou fragments de spires, plus loin encore, il n'en reste
pas trace.
app~rence.
III. Tige aquatique couchée. - Elle diffère nettement de
la tige dressée, non d'une façon spécifique, car il n'y a pas de différence dans les tissus, mais par la disposition particulière des
lacunes et de la ehlorophylle; on peut souvent la distinguer du
premier coup-d'œil d'une tige dressée. (A et B, fig. 4).
La tige couchée tout entière con tient moins de chlorophylle "et
plus 9-'amidon, et ses lacunes corticales sont plus grandes et-plus
nombreuses dans sa partie supérieure que dans sa partie inférieure
(1) Briquet : Monogr. du genre Galeopsis, Bruxelles, 1893, p. 84, assimile
ce tissu à un collenchyme, mais il n'y a pas observé de ponctuations; Haber.
landt dit aussi qu'il y a des communications entre les cellules de collenchyme
chez le Mimosa pudica. (Das reizleitende Gewebe der Sinnpjlanze, Leipzig,
1890, p. 24).
(2) Zimmermann : Botanische 111.icrotechnik. Leipzig, 1892~ p. 240.
14
RËVUE GENERALE DE BOTANIQUË
appliquée sur le sol. Pour se persuader de ce fait on peut entailler
longitudinalement la tige en question, de façon à reconnaitre fa cilement l'orientation sur la coupe transversale.
Voici quelques chiffres indiquant le diamètre moyen des lacunes
d~ns la partie supérieure et inférieure de quelques tiges.
:n
A
Fig. 4. - Coupes transversales de tiges du Zannichellia : A, d'une tige
dressée; B, d'une tige rampante. On voit les différences que ces tiges
présentent dans la disposition des lacunes corticales (1).
Les mesures ont été faites en divisions du micromètre oculaire.
Pour chaque lacune, j'ai mesuré le grand et le petit diamètre et j'ai
pris la moyenne. J'ai répété cette dernière opération pour l'ensemble
des lacunes, alternativement en haut et en bas.
1'0 tige
2"
3"
4•
o•
6"
))
DIAM·ÈTRE MOYEN DES LACUNES
DIAMÈTRE MOYEN DES LACUNES
DE LA PARTIE SUPÉRIEURE :
DE LA PARTIE INFÉRIEURE :
5,5
6
6,5
:~.3
7
5
6
6
4,5
6,5
4
2,2
4,4
4,4
2,2
2,2
4
3
5
3,5
c'est-à-dire une moyenne de o7 : 10 == 5, 7 pour le diamètre des
lacunes supérieures, et 32 : 10 = 3,2 pour les lacunes inférieures.
On peut aussi remarquer que, dans les tiges couchées, la stèle
est en général un peu excentrique, elle est déplacée vers le bas
(B, fig. 4).
PHANÉROGAMES AQUATIQUES DE GENÈVE
15
IV. Tiges souterraines. - Ces tiges, qui s'enfoncent
parfois à une assez grande profondeur, se distinguent à première
vue de~ tiges aquatiques, parce qu'elles sont dépourvues de chloro~
phylle. Elles sont en général gorgées d'amid-on, surtout en automne,
où les cellules de l'épiderme eu contiennent aussi de nombreux
grains. Les lacunes de l'écorce sont plus petites et en moins grand
nombre que dans la tige aquatique. En outre, de nombreuses mesures
du diamètre total de la tige et de la stèle ont donné les rapports
suivants.
Pour la tige souterraine :
Moyenne des diamètres de la tige : 4,475 divisions du micl·omètre oculaire.
Id.
de la stèle: 0, 740; c'est-à-dire 6,047 comme rapport.
Pour la tige aquatique :
Moyenne des diamètres de la tige: 4,175.
Id.
stèle: 0,625; c'est-à-dire 6,68 comme rapport.
On le voit, le rapport du diamètre total de la tige à celui de la
stèle axile est plus grand dans la tige aquatique que dans la tige
souterraine ; c'est dire que, relativement au diamètre de la tige, le
diamètre de la stèle est plus grand, et par conséquent l'épaisseur
de l'écorce plus petite, dans la. tige souterraine que dans la tige
aquatique~ ce résultat est en contradiction avec ce que Costantin (1)
a observé, mais son observa1ion n'a porté que sur une seule espèce:
Solidago glabra. Il est possible du reste que le fait ne soit pas général ou que, comme ille fait remarquer lui-même, le résultat de la
prolification des cellules du parenchyme cortical ne soit pas sensible
chez les tiges souterrai:aes à cause de l'absence de lacunes dans ces
tiges.
V. Feuille. - La feuille des Zarmichellia est rubanée, parfois très longue ; elle possède à sa base deux squamules intravagi-.
nales. Elle a déjà été étudiée anatomiquement par Sauvageau (2)
dans son travail sur les feuilles des Monocotylées aquatiques. Elle
possède un épiderme assez semblable à celui de la tige, un mésophylle parcouru par deux grandes lacunes latérales et un faisceau
foliaire médian; les lacunes présentent des diaphragmes dont la
(1) Costantin : Annales des sciences naturelles, 6• série, t. XIX. p. 322.
(::!) Sauvageau :Annales des sciences naturelles, Bot. Paris, 18\:H, t. 1~.
16
REVUE GÉNÉRALE DE BOTANIQUE
fonction a été très bien décrite par Schenk (1). D'après cet auteur
les diaphragmes laissent passer l'air à travers les méats qui séparent leurs cellules; mais ils n y laissent pas passer l'eau, de telle
sorte que l'atmosphère interne, comme l'appelle Gœbel (2), peut
rétablir facilement son équilibre, s'il a été détruit; mais lorsqu'il
y a eu un traumatisme quelconque, mettant en communication
directe le système des lacunes avec le milieu aquatique, l'eau n'envahit les lacunes que jusqu'au prochain diaphragme, qui l'arrête,
et empêche ainsi une destruction de la plante. Nous renvoyons
encore au travail de Sauvageau (3), pour· ce qui concerne le faisceau
foliaire et la genèse des lacunes.
, VI. Fleur mâle. - La fleur mâle ne comprend, comme
nous l'avons vu, qu'une seule étamine. Cette étamine a une anthère
formée de huit sacs polliniques, mais elle devient plus tard tétraloculaire. Elle est. portée par un filet qui a en son centre un faisceau
semblable à celui d'une feuille ; ce faisceau est bien visible par
transparence.
Tout le parenchyme du filet et du connectif renferme de la
chlorophylle. .
~
VII. Fleur femelle. - La tleur femelle, comme nous
l'avons vu, termine un rameau qui possède une structure particulière. Il ne contient pas de lacunes corticales et la lacune vasculaire
y est occupée par deux ou trois vaisseaux peu lignifiés qui laissent
entre eux de petits· méats. On peut les suivre d'un côté, jusqu'à
l'endroit où ce pédoncule floral rejoint le cylindre central de l'axe
principal; de l'autre côté, on peut les retrouver jusqu'au point où
ce pédoncule floral se divise en 3-5 gynophores, jusque dans les
carpelles mêmes, lorsqu'ils sont très jeunes.
La membrane périgonéale est portée par le pédoncule floral qui
est très court. A l'état jeune, elle recouvre leR ovaires presqu'entièrement, et à l'état adulte, elle atteint à la moitié de la longueur
des carpelles ; elle persiste parfois jusqu'à la maturité du fruit.
Sans vouloir nous prononcer sur la valeur morphologique de
cet organe, nous estimons cependant que les raisons qui ont poussé
(1) Schenk : A nat. der szzbmersen Gewâchse, l. c.
(2) Gœbel : Biologische Studien, V. 11, Wasserpflanzen.
(3) Sauvageau : L. c. p. I35.
PHANÉROGAMES AQUATIQUES DE GÉNÈVE
17
certains auteurs à le regarder comme un périgone ne sont pas
suffisantes.
En effet, au point de vue anatomique,. sa structure est identique
ù celle de la préfeuille (Planche 7, fig. 1 et 2), et si l'on examine
son développement, on ne distingue jamais autre chose qu'une
émergence circulaire (1) ; il n'y a rien qui puisse faire supposer
qu'elle soit composée par la soudure de plusieurs pièces ..
• Cette membrane est une simple émergence de l'épiderme, elle est.
formée par deux assises de cellules, l'une interne et l'autre externe;
ces cellules sont en continuité avec l'épiderme, mais elles diffèrent
beaucoup des cellules épidermiques. Elles sont bien plus allongées
dans le sens longitudinal, leurs parois sont minces et cutinisées
sur toute leur surface. Les autres cellules épidermiques, au contraire, ont leur péricline externe épaissie et pourvue d'une cuticule,
excepté sur le pédoncule floral, immédiatement au-dessus de la
ligne d'insertion de la membrane, dite périgonéale. Cette membrane
protège suffisamment l'épiderme sous-jacent, en sorte que ce
dernier peut se passer de cuticule.
Tous les axes se rapportant à la fleur, pédoncule floral, gynophores, sont dépourvus de lacunes corticales.
Les carpelles, à l'état jeune,. sont peu différenciés: ils se composent d'un épider.me externe, à cellules assez grandes et régulières, d'un mésophylle, présentant de nombreux méats, et d'un
épiderme interne, à cellules petites et allongées longitudinalement. Le long de la médiane, c'est-à-dire le long de la face
dorsale du carpelle, se trouve un faisceau formé de tubes criblés,
de parenchyme libérien et de vaisseaux qui, plus tard, sont remplacés par une lac.une vasculaire ; l'endoderme n'y est pas distinct.
Ce faisceau parcourt le carpelle tout entier jusqu'au style.
Le style a son canal ouvert de bonne heure ; il est terminé par
un stigmate caractéristique en forme d'entonnoir très large, étiré du
côté dorsal. Ce stigmate est épais d'au moins trois assises de grandes
cellules isodiamétriques, à parois minces, tout à fait cellulosiques,
qui montrent à l'intérieur de l'entonnoir de petites· proéminences
papilleuses.
(1) Magnus: Beitrage zur kenntniss der Gattung Najas L., Berlin, 1870,
p. 37.
18
REVUE GÉNÉRALE DE BOTANIQUE
VIII. Fruit. - Le fruit est un akène formé de trois sortes
de tissus (Planche 7, fig. 3) : un épiderme extérieur (ee), formé de
grandes cellules à parois cellulosiques, allongées radialement surtout le long de la nervure médiane et de la suture ventrale du
carpeHe; un mésocarpe, également cellulosique (me) dont les cellules ont des parois minces et enfin un endocarpe (ec), à· cellules
allongées _longitudinalement et dont les parois sont très épaissies
et lignifiées. On peut en outre observer que, le long de la suture
ventrale, l'endoderme dur et lignifié envoie des prolongements (p) ·
qui écrasent, par places, les cellules de l'ectocarpe comme le montre la fig. 3 de la planche 7, qui représente une coupe sagittale de
la paroi du fruit. Ces prolongements de l'endocarpe ont leur utilité:
en, effet, l'épiderme externe et le mésocarpe se décomposant rapidement dans l'eau, on les voit alors faire saillie sous forme de
petites épines qui se plantent dans la vase et contribuent à y fixer
le fruit.
III.- DÉVELOPPEMENT
Les akènes, après être tombés eri terre, s'ouvrent latéralement
suivant une fente longitudinale (A, fig. n). Sur la coupe transversale de la paroi du fruit, ·on voit que, dans cette région, elle a une
épaisseur moins considérable. Puis à travers cette fente, on aperçoit
l'embryon qui se déroule peu à peu et pousse en dehors son unique
cotylédon (B et C, fig. n) et son hypocotyle; la base de la tige,
le collet, qui est élargi en forme de disque (fig. 6), reste engagé
dâns la paroi du fruit, un peu comme un bouton dans une boutonnière. La radicule, qui forme une petite éminence au centre de ce
disque (r, fig. 6), ne s'allonge donc pas, alors que le reste de la
plante se développe rapidement (D, E, F, fig. n).
Cette façon de se comporter est très utile aux Zannichellia. En
effet, la plantule, débarrassée artificiellement de la paroi du fruit
qui enserre son extrémité inférieure, remonte à la surface de l'eau
parce que sa densité est plus faible que celle du liquide. Au contraire, on la v·oit redescendre verticalement si elle est encore pourvue de l'enveloppe du fruit, qui l'attire au fond. Cette enveloppe
fait donc l'office: 1o de contre-poids, pour maintenir la plante dans
une position verticale, et 2o de fixateur, pour l'empêcher d'être
PHANÉROGAMES AQUATIQUES DE GENÈVE
f9
emportée par le courant; c'est comme une sorte d'ancre, que la
plantule traîne sur le fond des eaux.
L'épaississement en forme de disque de la base de la tige, est
d'une grande utilité à la plante pour rester solidement fixée au
fruit, on peut s'en convaincre soi-même : il faut un certain effort
pour éloigner cette enveloppe coriace de la plantule.
·~~
~
B
Fr
ÇJ
hl!
îlh
F
h
~
~
D
_j\_,./fP
E r
Fig. 5. - Différentes phases Je la germination ùu Zannichellia : A, B,
C, D, l'embryon se déroule; E, la radicule perce la paroi du fruit; F, la
radicule a pénétré· en tene; c, cotylédon; h, hypocotyle; fr~ paroi du
fruit; r, radicule et poils absorbants.
Au bout de peu de temps, ce disque développe à sa partie
inférieure de nombreux poils absorbants, très fins et très longs.
Ils remplissent l'intérieur du fruit et augmentent encore l'adhérence entre collet et carpelle, puis s'allongeant au dehors, ils vont
englober de petites particules de terre, et commencent ainsi à fixer
la plante (1).
Au bout d'un certain temps, lorsque la première feuille s'est
développée, l~ radicule commence à s'allonger. On pourrait croire
qu'elle va rejeter la coque du fruit qui enserre le collet : il n'en
(1) Ce disque appartient encore à la tige ; on peut s'en convaincre par
l'examen d'une coupe longitudinale, faite dans la région en question (fig. 24).
C'est don(: un. cas de plus à ajouter à la série des tiges produisant des poils
absorbants mentionnées par Van Tieghem dans son Traité de Botanique.
Paris 1891, p. 281. 11 cite entre autres Corallorhiza, Epipogon, etc.
20
REVUE GÉNÉRALE DE BOTANIQUE
est rien. En s'allongeant, elle butte contre la paroi opposée à celle
où s'est produite l'ouverture qui a laissé passer le co.tylédon ; puis
elle la transperse et pénètre peu à peu dans la terre, en développant de nombreux poils absorbants (E, F, fig. 5).
L'idée d'Irmisch (1), dans son travail sur les Potameœ, que les
Fig. 6. -Coupe sagittale de la jeune radicule et du disque formé par la base
de l'hypocotyle: r, radicule; d, élargissement de l'hypocotyle en forme
de disque ; p, poils asborbants.
Zannichellia germent en faisant sauter l'akène en deux calottes qui
se détachent et tombent, me parait donc mal fondée, car je n'ai pas
trouvé une seule germination qui eût lieu de cette manière. Ce
(1) Irmisch: Potameae, p. 48.
PHANÉROGAMES AQUATIQUES DE GENÈVE
2f
n'est pas que nous doutions de l'exactitude de l'observation, mais
cet auteur nous dit lui-même qu'il n'a pu pousser ses germinations
au-delà des troisième et quatrième feuilles. Nous voyons par là
que le phénomène ne s'est pas produit d'une façon normale.
En outre, l'affirmation que les fruits de Zannichellia ne montrent pas de différenciation entre une couche tendre et une couche
lignifiée est inexacte ; on comprend fort bien que ce détail ait pu
échapper à notre auteur, vu l'imperfection de la technique d'alors.
Pour le reste, ses observations sont justes, et nous n'y reviendrons pas, si ce n'est pour accentuer un ou deux points insuffisa'mment élucidés peut-être.
La jeune plantule se différencie rapidement. La première feuille
est à peine développée, qu'on distingue déjà dans la tige, un épiderme, une écorce et une stèle gamodesmique axile bien différenciés. L'endoderme, en particulier, est fort net. Les plissements
des parois radiales sont très serrés et ils sont très distincts en
coupe transversale ; ils apparaissent alors sous !orme de points.
(Pl. 7, fig. 4.) Nous l'avons vu plus haut, ce caractère est fort
atténué dans la tige adulte.
A ce stade de développement, la lacune vasculaire est encore
occupée partout, excepté dans l'hypocotyle, par des vaisseaux spiralés nettement lignifiés.
Mentionnons, enfin, la structure particulière de l'extrémité du
cotylédon, qui est terminé en pointe, au lieu d'être un peu plus
arrondi comme chez les feuilles normales. Chez ces dernières on
voit un grand nombre de cellules limitées par l'épiderme qui forme
calotte ; le cotylédon, au contraire, se termine par quatre cellules
allongées formant une pointe effilée.
22
REVUE GÉNÉRALE DE BOTANIQUt
SECONDE PARTIE
PHYSIOLOGIE DES PLANTES AQUATIQUES DU RHÔNE
ET DU PORT DE GENÈVE .
. I. -
L'ASCENSION DE L'EAU CHEZ LES PLANTES
AQUATIQUES.
I. Absorption. - Schenk ('1) dit positivement que les
vaisseaux ne servent plus à rien chez les plantes submergées; ils
disparaissent, parce que l'absorption se fait par les feuilles, à
travers la mince cuticule qui les recouvre.
Si cette affirmation est juste on est en droit de se demander : t o
pourquoi cette cuticule subsiste? Elle fait obstacle à l'absorption·~
chez le Potanwgeton pectinatus L. même, elle s'augmente parfois
d'un épiderme fibr:eux, qui exclut toute idée de diffusion ; ce tissu
rappelle bien plutôt certaines formations xérophiles. 2° On se
demande aussi pourquoi les racines, assez considérables chez les
plantes aquatiques, développent le plus souvent des poils absorbants.
Il y a deux méthodes pour vérifier l'assertion de Schenk : cefle
des solutions nutritives et celle des solutions colorées (2).
(1) Schenk : Vergleichende Anatomie der submers.en Gewachse (BiblioLheca botanica 1886, Heft. 1, p. 29) : << Die submersen Gewachse nehmen ihren
>> Bedarfan Nahrstoffen, mittelst Diffusion, direkt aus dem Medium aut. und
>> machen somit Gefasse und Spaltoffnungen uberflussig. >>
Und weiter: «Die submersen Biatter entnehmen die zur Assimilation noti>> gen Kohlensaure und Salze direkt dem umgebenden Medium dem Wasser,
>> welches diese Verbindungen in geloster Form enthalt. Danlit Kangt auch
>> <lie Reduktion des Wurzelwerkes, sowie des Gefâssystems innig zusam··
n men. Die Diffusion der Kohlensaure und der Salze wird. durch die diinne
n Aussenwandung und Cuticula der Epidermiszellen, begîînstigt. »
(t) Cette méthode a été employée par Strasburger, pour observer la circulation de l'eau chez les plantes terrestres Nous n'entreprendrons pas ici de
justifier ce mode d'expérimentation ; nous nous contentons pour cela éle
renvoyer à l'ouvrage de Strasburger: Hau u. Verrichtungen der Leitungsbahnen. Cet auteur y fait un historique très complet de la question, et il y
justifie l'emploi des solutions colorées, en particulier de l'éosine sol. aq.
(Voir pr. cela p. 542> 547 et 549 du travail cité).
·
PHANÉROGAMES AQUATIQUES DE GENÈVE
23
La prem.ière présente de multiples causes d'erreurs et beaucoup ·
de difficultés pratiques. Nous nous en sommes servis quelque temps,
mais nous avons dû bientôt l'abandonner. Voici quel est son principe: on plonge une plante aquatique, par son extrémité supérieure,
dans une solution nutritive ; par sa partie inférieure, ses racines,
dans de l'eau distillée; et vice versa. On observe alors lequel des
deux sujets survit le plus longtemps.
Mais de telles conditions sont difficiles à réaliser sans porter
dommage aux plantes aquatiques qui sont ordinairement très délicates. Une obturation suffisante est à peu près impossible ; de la
paraffine molle est la substance la plus favorable, mais elle intercepte le passage de l'air ; au bout de peu de temps, la tige se corrompt et la circulation des sels absorbés dans l'un ou l'autre vase
ne peut plus avoir lieu.
Pour éviter l'obturation, on peut courber simplement la tige ·en
la faisant passer par dessus le rebord du bocal ; mais elle se dessèche rapidement, ou bien, au bout de peu de temps, l'eau distillée
a perdu sa pureté à cause de l'apport de la solution nutritive qui
passe par capillarité d'un bocal dans l'autre. En outre il faut aérer
constamment l'eau des bocaux, et, serait-on arrivé à vaincre toutes.
ces difficultés, il faut encore tenir comptP. de l'état de chaque -individu végétal employé. En hiver, ces plantes ont besoin d'une certaine période de végétation ralentie, qui arrive plus tôt chez les unes
que chez les autr~s ; de là une incertitude qui enlève aux résultats
beaucoup de leur autorité. Aussi nous ne tiendrons pas compte des
expériences que nous avons faites de cette manière, quoiqu'en
général elles soient favorables à la théorie de l'absorption par les
racines.
Unger (1) a employé une autre méthode pour démontrer que
les plantes aquatiques absorbent de l'eau par les racines et la rejettent par les feuilles. Il dispose un Patamogeton et un Ranunculus de
façon à ce' que leurs racines et la base de leur tige plongent dans
un bocal, et leur partie feuillée dans un autre. Il constate alors
. que l'eau dans laquelle se trouve la partie feuillée augmente de
(1) Ung'er: Neue Untersuchungen uber die Transpiration der Gewachse.
Sitzungsberichte der Wiener Akad. der Wiss, 1861. V. Bani!. 44, Abth 2,
p. 365-367.
24
REVUE GÉNÉRALE DE BOTANIQUE
volume, c'est qu'il y a eu transport du premier récipient dans le
second par l'intermédiaire de la tige.
Cette méthode offre les mêmes difficultés que celle des solutions
nutritives et, comme Unger donne peu de détails sur la façon dont il
a procédé, il est assez difficile de s'en rendre compte.Strasburger (1)
nous dit qu'il a répété ces expériences mais avec des résultats
négatifs. Aussi se rattache-t--il à l'opinion de Schenk. Il pense que
la partie vasculaire ne fonctionne plus ici que comme appareil
d'excrétion et que, s'il y a encore une circulation de l'eau, c'est
seulement vers les parties jeunes où elle sort de la plante par· les
stomates aquifères.
A défaut de preuve directe, voici les deux principaux arguments
mis en avant pour étayer l'opinion de Schenk: 1° la réduction du
système radiculaire chez les plémtes aquatiques ; 2° la réduction du
système vasculaire. lequel est rem'placé par une lacune qui ren·
ferme un liquide coloré en brun chez les tiges âgées, probablement
une excrétion.
Le premier argument ne nous paraît pas péremptoire, car il est
des plantes aquatiques -par exemple les JJJyriophyllum, Zannichellia, Potamogeton,- qui possèdent des racines bien développées,
pourvues même de poils absorbants. Le second argument est plus
fort; ilserait décisif si l'on pouvait prouver que cette lacune vasculaire est un organe d'excrétion. Nous ne pensons pas que ce soit
là sa principale fonction, quoique nous ne mettions pas en doute
l'observation de Schenk : sur des par~ies âgées de la tige, qui sont
près de périr parfois, il n'y a rien d'extraordinaire à ce que le contenu de la lacune vasculaire.soit brunâtre. ~e voyons-nous pas le
bois devenir brun et s'incruster de substances résineuses ou gommeuses lorsqu'il a perdu sa fonction; comme dans le bois de cœur
de certains arbres, par exemple.
· C'est parce que les arguments avan~és en faveur des idées de
Schenk ne nous paraissaient pas décisifs et que, d'autre part, les
expériences de Un ger tendaient à démontrer une circulation de l'eau;
c'est enfin parce que nos expériences avec les solutions nutritives
tout imparfaites qu'elles étaient, confirmaient celles de Unger. que
nous avons expérimenté encore au moyen de la méthode des solutions colorées.
"'
(1) Strasburg·er: Ueber Bau u. Ver. der Leitungsbahnen. Iéna, 1891, p. 935.
PHANÉROGAMES AQUATIQUES DE GENÈVE
25
Cette dernière présente moins de causes d'erre~Irs, parce que
l'expérience est directe et qu'elle dure peu de temps; la vitalité, la
vigueur, la période de végétation ralentie, facteurs· éminemment
variables, sont éliminés.
fre ExPÉRIENCE. -J'expérimentai d\1bord sur un Ranuncutus
aq natilis (1) :
J'en pris deux rameaux, je plongeai le premier par sa base, dans
une solntion aqueuse d'éosine, et par sa partie supérieure je l'immergeai dans un bocal rempli d'eau pure. Le second rameau était
dans la position inverse, sa base plonge~it dans l'eau pure, alors
que le sommet était immergé dans la solution d'éosine.
Pour réaliser ces conditions, je plaçai l'un à côté de l'autre
deux bocaux de même hauteur, de façon à ce que leurs bords se
touchassent, et je disposai le rameau en le reconrbant un peu, de
façon qu'il pût plonger complètement. dans l'un et l'autre bocal.
La partie moyenne qui n'était pas immergée-et qui faisait communiquer les deux bocaux était enduite de graisse, afin de l'empêcher d'être mouillée, et d'établir ainsi une eommunication entre les
deux bocaux par les phénomènes de capillarité qui pouvaient se
produire à sa surface. Le tout était placé sous une cloche, où l'air
était saturé d'humidité.
Après un jour et demi, j'obtins les résultats suivants, en examinant des coupes successives faites -dans la tige à différentes
hauteurs.
·
.
Pour le premier rameau : On pouvait voir que la solution colo·
rée était montée dans la tige principale, de 9, 5 cm; dans un rameau
latéral, de 6 cm.; dans une feuille, de 8 cm. - 1 cm. ~ de la base
de la tige ét_ait plongé dans la solution colorée.
Pour le deuxième rameau, par contre, à 2 cm. au-dessous du
niveau de la solution d'éosine, l'extérieur de la tige était bien coloré,
mais les faisceaux à l'intérieur ne présentaient aucune trace de
coloration. Ce n'est qu'à 6 cm. au-dessous de la surface, que l'on
commençait à apercevoir une coloration du système vasculaire de
la tige, dont la partie immergée mesurait environ 9 ·cm.
Cette expérience prouve trois choses: fo Que l'eau, absorbée par
(t) Ce nom est pris ici sensu lato, car on a divisé cette espèce en plusieurs qui
n'en sont que des lormes.
26
REVUE GtNtRALE DE BOTANIQUE
la base de la tige, est conduite dans les feuilles, où elle va porter les
sels qu'elle contient en dissolution.
2o En observant les coupes en question, on peut se convaincre,
par la 'localisation de la coloration, que l'eau absorbée passe par
les vaisseaux et la lacune vasculaire. Cela est en contradiction avec
les assertions de Schenk, si on les prend dans leur sens absolu. Il
dit : << Die submersen Blatter entnehmen die nôtigen Salze direkt
>> dem umgebenden Medium. Da mit hangt die Reduktion des Wur» zelwerkes, sowie des Gefasssystems, innig zusammen ». Il dit
même. p. 38 : « Es fragt sich~ ob er (der axile Gang) fur die Zulei» tung von Wasser und Salten der wachsenden Region von irgend
» einer Bedeutung ist, es fragt sich ferner, ob auch die frlih zer
» stôrten Gefasse eine solche haben oder nicht ».Ayant vu chaque
fois chez le Ranunculus aquatilis L. les vaisseaux et la lacune vasculaire qui seuls ètaient colorés par l'éosine, il 'nous semble que
l'on peut pourtant bien admettre que ces organes ont encore une
fonction.
go Il est probable que l'absorption, qui se fait par les feuilles,
est peu considérable. Chez le rameau dont la partie supérieu~e et
feuillée plongeait dans l'éosine, il n'y eut guère que l'épiderme qui
fut coloré. On peut objecter que, comme· les racines, les feuilles ont
des cellules dont les membranes sont perméables à l'eau et non à
la matière eolorante. Cela est très vraisemblable; pourtant, dans
le cas considéré, nous voyons que l'extré.rp.ité du rameau présente
des vaisseaux colorés, et, si l'objeetion subsiste, elle est un peu
atténuée. On pourrait objecter que cette pénétration de la matière
colorante. dans les vaisseaux est seulement le résultat de la diffusion; mais nous avons fait des expériences parallèles avec des
tubes capillaires, et elles montrent bien que cette supposition est
mal fondée .. Plongeons, en effet, l'extrémité de fubes capillaires
remplis d'eau pure dans une solution colorée : nous verrons alors,
au bout de 24 heures, que, par diffusion, la coloration ne s'est pro
pagée que de 1 cm. à l'intérieur du tube, quel que soit le diamètre
de ce dernier du reste. Au bout de 48 heures la coloration n'a
pénétré que de 1 cm. 1/2.
2me ExPÉRIENCE. - La même expérienee fut répétée sur d'autres
espèces. Tout d'abord sur le Potamogeton pectinatus L. qui est consi-
PHANÉROGAMES AQUÀTIQUES DE GENÈVE
27
déré comme_la forme la plus rétrogradée du genre, et aurait dû par
conséquent nous fournir les résultats les moi:Iis nets.
Deux rameaux de Potamogeton pectinatus L. ont été traités de la
même façon que ceux de Ranunculus aquatilis. Le premier avait
2 cm. de sa base immergés dans une solution d'éosine et son
sommet dans l'eau pure ; le deuxième avait son sommet dans
l'éosine et sa base dans l'eau pure.
Au bout de deux jours :
Da.us le premier rameau, la solution colorée était montée de
1!5 cm. dans la tige principale, qui en mesurait elle-même 20. Elle
était montée, en outre, dans les ramifications latérales : dans la
plus inférieure qui mesurait 13 cm., jusqu'à son extrémité," et dans
les autres, à peu près à la même hauteur que dans la tige principale ; dans l'une d'elles même, elle avait atteint 16 cm. Le Pota.mo,qeton pectinatus L.. étant complètement dépourvu de vaisseaux,
_c'était uniquement par les lacunes vasculaires que l'eau était
montée; seules leurs parois étaient nettement colorées en rouge vif.
Dans le deuxième rameau, qui avait son sommet dans l'éosine,
l'épiderme seul avait été coloré, les faisceaux des feuilles et de la
tige étant restés intacts.
3me ExPÉRIENCE.- Même expérience avec le Potamogeton èrispus
L. Après deux jours:
·
Dans le premier rameau, qui avait sa base dans l'éosine, la
coloration des parois de la lacune vasculaire se manifestait jusqu'à
6 cm. t/2 au-dessus du niveau de l'éosine. Pourtant, quelques
heures après l'installation de l'expérience, la tige s'était desséchée
dans sa partie émergée, et malgré cela, la solution colorée était
déjà montée de 6 cm. 1/2, bien au~dessus du point de dessiccation.
Dans le deuxième rameau, la solution colorée a peu pénétré et
le résultat est peu net., parce que les tissus ont été fortement imprégnés. Il semble cependant que la solution colorée ait surtout
pénétré par le sommet des feuilles dans la lacune vasculaire du
faisceau foliaire. Cette lacune s'ouvre Jibrement à l'extérieur (1) et
la solution colorée a pu y pénétrer; mais elle ne s'est pas étendue
(t) Sauvageau ~ Anatomie des feuilles de quelques Monocotylédones aquatiques Ann. des sc. nat. Paris 1:591. Botanique, t. 13, p. 190).
28
REVUE GÉNÉRALE DE BOTANIQUE
bien loin, car, au-delà de quelques centimètres, la stèle gamodesmique (1) est incoloré.
4me ExPÉRIENCE.- Je répétai cette expérience avec l~ Potamogeton
densus L. Cette espèce a aussi des ouvertures à l'extrémité de la
nervure médiane de ses feuilles (:2).
Le premier rameau, qui avait sa base dans une solution ώosine,
sécha complètement. Aucun résultat.
_Le deuxième rameau, qui avait la partie supérieure de sa tige
_plongée dans l'éosine, eut la lacune vasculaire de sa stèle nettement
colorée. La coloration s'étendait à environ 5 cm. de l'extrémité des
feuilles. La matière colorante a pénétré par ces extrémités; l'écorce
n'a pas été colorée du tout, et l'on ne peut admettre qu'elle ait été
traversée .
. 5me ExPÉRIENCE.- La première partie de l'expérience précédente
n'ayant pas réussi, elle fut répétée dans les mêmes conditions avec les résultats suivants :
1° Pour le rameau dont la base plongeait dans l'éosine: après 24
heures, on pouvait voir que la solution colorée était montée de
11 ,5cm dans la lacune médiane et de gcm dans les lacunes latérales,
alors que la tige en expérience ne mesurait que 12,5cm de longueur.
2° Quant au rameau dont .la base plongeait dans l'eau pure et
le sommet dans l'éosine : après 24 heures également, l'éosine avait
pénétré à l'intérieur de la tige jusqu'à environ tQcm de l'extrémité des feuilles. En outre, toutes les feuilles qui étaient immergées
dans la solution d'éosine avaient leur nervure médiane fortement
colorée dans toute sa longueur.
6me ExPÉRIENCE.- Pour être fixé sur l'importance de l'absorption
par les feuilles dont l'extrémité est perforée, je fis encore l'expérience sui vante :·
Je disposai deux longues feuilles de Potamogeton crispus L. de
la même façon que les tiges: l'une, avec sa base plongée dans une
(1) Nous parlons de stèle gamodesmiq•Je parce que nous avons ici quelque chose d'analogue à ~a stèle des Zannichellia. Mais, comme Schenk le
fait remarquer avec raison, la soudure des faisceaux n'est pas aussi avaneée;
on peut observer encore plusieurs lacunes vasculaires qui jalonnent les faisceaux chez le P . crispus.
(2) Sauvageau: l. e. p. 178.
PHANÉROGAMES AQUATIQUES DE GENÈVE
29
solution d'éosine et'son sommet dans l'eau pure, et l'autre, av_ec
son sommet dans la solution colorée et sa base da-ns l'eau. Après
24 heures, je pus voir que la première .avait sa nervure médiane
teintée presque jusqu'au sommet. Une coloration vive se manifestait seulement jusqu'à 1 cm. 1/2 au-dessus du niveau de la solution
dans laquelle la feuille était immergée. La deuxième avait la partie
de sa nervure médiane plongée dans l'éosine vivement colorée,
mais la coloration ne dépassait guère le niveau de la solution.
Conclusions. - En résumé, nous pouvons conclure de ces expériences, que l'absorption de l'eau et des sels en dissolution se fait,
chez les espèces considérées, de la même manière que chez les
plantes terrestres. Nous savons aussi que la lacune vasculaire et
les vaisseaux qu'elle contient encore, servent dans une large
mesure à conduire l'eau.
L'absorptio~ par les feuilles est probablement très faible, surtout chez les espèces dont les feuilles ne sont pas perforées à leur
extrémité. Les expériences avec les Potamogeton densus L. nous ont
montré qu'il y avait absorption par le moyen des feuilles ouvertes
au sommet. Toutes, en effet, avaient leur nervure médiane forteme.nt colorée. De même, chez Potauwgeton crispus L., nous avons
pu voir que la matière colorante avait pénétré surtout par l'orifice
terminal de la feuille. Après un lavage soigné, on remarquait, sur
des coupes transversales, que les parois de la lacune vasculaire
étaient seules colorées.
Ces constatations cependant ne prouvent pas que,. même chez
ces espèces, l'absorption se fasse davantage par les feuilles que par
les racines.
Nous venons de voir, en e.fiet que, chez le Potamogeton crispus,
l'ascension de la solution colorée dans le faisceau vasculaire est
plus rapide, lorsque c'est l<l base de la feuille qui y est p~ongée.
Peut-être pourrai~-on aussi formuler ce dernier phénomène
d'une autre manière, en disant qué l'absorption et la conduction de
l'eau sont « polarisées » dans la plante. ·
· II. Exsudation. - Mentionnons encore l'exsudation chez
les plantes aquatiques. Cette étude se rattache à celle de l'absorption car elle peut se baser à- peu près sur les mêmes expériences.
Et cela en vertu du raisonnement suivant :
30
RE:VUE .GÉNÉRALE DE BOTANIQUE
S'il y a constamment une absorption d'eau par les racines,
comme chez les plantes terrestres, il faut bien admettre aussi que
cet excès ~·eau qui sert de véhicule aux sels sort sous forme d'exsudation.
Nous n'entrerons pas dans des détails, nous nous bornerons à la
preuve indirecte que nous venons d'exposer. Les expériences
directes pour constater une exsudation chez les plantes aquatiques
présentent des difficultés pratiques que nous n'avons pu surmonter
jusqu'ici.
Le plus grand désaccord règne parmi les auteurs, au sujet de la
question qùi nous occupe. Nous avons déjà vu plus haut l'opinion
de Un ger et de Strasburger; nous n'y reviendrons pas et parmi les
autres auteurs nous citerons encore Ducbartre (1).
Si on les interprète bien, ses expériences prouvent que les
plantes peuvent transpirer ou mieux exsuder sous l'eau.
Ducbartre pèse la plante avant et après l'expérience et, si elle a
perdu de son poids, il en conclut qu'elle a perdu de l'eau.
Le procédé est au fond beaucoup moins simple qu'il ne le semble
au premier abord. Il est en particulier fort difficile d'éliminer ou
d'évaluer, avec quelque précision, la quantité d'eau qui adhère à
la plante, lorsqu'on la ressort mouillée du bain de l'expérience.
Et comme l'auteur ne fournit pas de renseignements sur ce point
il n'est pas possible d'exercer un contrôle sur ses données.
Si les conclusions que Duchartre tire de ses expériences ne sauraient passer pour rigoureuses, on peut. admettre en revanche
que les résultats, tous concordants, de ces mêmes expériencee,
indiquent correctement la marche générale ~u pbénomène. Nous
affirmerons donc, avec lui, qu'une plante peut transpirer sous l'eau
et à la lumière, en diminuant de poids.
Les objections qui pourraient être tirées des expériences faites
par Duchartre sur des plantes coupées et non pourvues de leurs
racines, dans lesquelles il y a eu au contraire augmentation de
poids, ne sauraifmt avoir de valeur; ces obj'ections se basent en effet
sur l'expérience suivante. Duchartre coupe deux rameaux. d'un
Ve1·onica, puis il recouvre la section de collodion et les laisse
(1) Duchartre: Recherches expérim. sur la transpiration dans les milieux
humides. (Bull. de la Soc. bot. de France, V, p. 105-111, 1858, p. 6 et 7 de
l'extrait).
PHANÉROGAMES AQUATIQUES DE GENÈVE
31
48 heures à l'air, de sorte qu'ils -sont passablement flétris au
moment où comm.ence l'expérience. Il plonge alors leur partie
feuillée sous l'eau et peu de temps après, il constate, par une pesée,
que ces tiges <?nt augmenté de poids. C'est ce qui l'empêche de
généraliser ses résu1tats au sujet de la transpiration sous l'eau.
Mais on peut remarquer que, dans cette expérience, Duchartre
s'est placé dans des conditions qui, en général, ne sont pas réalisées
dans la nature. Ces rameaux avaient été exposés à la sécheresse
pendant 48 heures, et la pr'ession négative devait être considérable
à l'intérieur de la plante. Il ne nous semble donc pas anormal que
ces tissus se soient imbibés d'eau qui a pénétré probablement par
les stomates et qui est venue ainsi modifier un peu les résultats.
Les expériences sur des plantes entières prouvent à notre avis
que, si Duchartre avait expérimenté sur des rameaux bien turgescents et ne présentant pas à leur intérieur une pression négative
considérable, il aurait obtenu des résultats différents.
Il. -
LE GÉOTROPISME CHEZ LES PLANTES AQUATIQUES
Comme les plantes terrestres, les plantes aquatiques montrent
aussi des phénomènes de sensibilité, géotropisme, héliotropisme,
rhéotropisme, etc. Le sujet n'ayant pas été étudié en détail (1), je
me suis appliqué à l'observer sur les phanérogames du Rhône et
du lac Léman. J'ai choisi pour cela les espèces qui se prêtaient le
mieux à cette étude.
fre
ExPÉRIEl'ICE. -J'utilisai d'abord un lot de ~ameaux de Zanni-
(1) Frank avait déjà observé le géotropisme des plantes aquatiques dans
un travail « Ueber die Lage und Richtung schwimrnender und submerser
Pjlanzenteile » Cohn's Beitrage zur Biologie der Pflanzen, Bel. l Hf. 2,
p. 31 et seq. Il n'y a étudié en détails que l'Hydrocharis Morsus-ranae. ll
s'est aperçu cependant que les pétioles étaient négativement géotropiques
tant qu'ils étaient dans l'eau et qu'ils le devenaient posîtivenient lorsqu'ils
dépàssaient la surface; parce que, dit-il, ils sont alors plus lourds que l'air.
Cet argument est douteux et nous verrons plus loin pour quelles raisons
nous pensons devoir attribuer ce phénomène à l'hydrotropisme au moins
chez les espèces que nous avons ét.udiées. Enfin Frank constate que l'héliotropisme est très affaibli chez les plantes aquatiques, il serait même négligeable ; nous verrons que cet auteur_ se hâte un peu trop de généraliser .. ·
32
REVUE GÉNÉHALE DE BOTANIQUE
chellia palustris L., dont l'anatomie a été décrite dans la première
partie de ce travail. Je les fixai sur une planche de sapin, au fond
d'un aquarium, au moyen d'épingles recourbées en forme de Z ;
elles ont l'avantage de maintenir fermement la tige sans la blesser.
A ce propos, je ferai remarquer que, pour ces expériences, il y a
une précaution à prendre lorsqu'on fixe la base des rameaux, parce
que la plante est plus légère que l'eau. Si la tige est flexible et que
le bras de levier sur lequel agit la poussée de l'eau soit un peu
long, c'est-à-dire si le premier point de fixation a,u-dessous du
sommet en est trop éloigné, la plante se relève en formant un
demi-cercle, une courbure se produit. Mais elle n'est pas due à une
sensibilité quelconque, c'est une courbure purement mécanique.
On peut s'en assurer en sortant la plante de l'eau; elle reprend
aussitôt sa forme naturelle, tandis que les courbures géotropiques
que nous allons étudier persistent après qu'on a sorti la plante de
l'eau. Du reste, vues l'une à côté de l'autre, ces deux courbures se
distinguent de suite par leur forme différente.
Il ne faudrait pas croire non plus que la poussée de l'eau fût la
cause indirecte des courbures. Nous citerons deux faits qui prouvent que la poussée de l'eau n'agit en aucune façon : 1° dans un
certain cas, cité plus bas, les Zannichellia ne présentent pas de
courbure géotropique, quoique la poussée de l'eau agisse aussi sur
elles; et 2o les ;Elodea canadensis, qui résistent très bien à l'émersion,
se recourbent facilement, même
lorsqu'on les sort de l'eau et qu'on
les place horizontalement en chambre humide.
Fig. 7. - Rameau de Zannichellia palustris. L. : A, fixé horizontalement; B, le même trois jours après, redressé sous l'influence du géotropisme négatif.
Pour avoir des résultats probants avec les Zannichell-ia qui sont
très flexibles, il iaut avoir soin de fixer les rameaux en deux ou
trois endroits. Il est bon même d'établir encore un point de fixation
PHANÉROGAMES AQUATIQUES DE GENÈVE
33
tout près du sommet, au-dessous du premier nœud bien développé;
ce n'est que de cette façon qu'on obtient une position rigoureusement horizontale de la plante immergée. (A, fig. 7). L'expérience ainsi disposée, on place le tout dans une obscurité complète.
On peut o_bserver après vingt-quatre heures qu'une légère courbure se manifeste aux nœuds qui étaient libres. Après trois jours,
une courbure d'environ 90° s'est produite aux nœuds en questioD: ;
le bouquet de feuilles qui constitue le bourgeon terminal est
alors dressé verticalement. (B. fig. 7).
Il est important de constater que ce phénomène se produit
ici, quel que soit le rameau mis en expérience ; tandis que chez
d'autres espèces des différences se manifestent entre tiges aquatiques et souterraines, jeunes et âgées.
Nous allons voir ces particularités en répétant la même expérienc~ avec des plantes d'espèces. diverses.
28 ExPÉRIENCE. - Le Potamogeton lucens L, montre une sensibilité très grande ; les courbures géotropiques y sont fort rapides.
Un rameau feuillé et dressé, de ceüe espèce, fut placé dans les con .
ditions décrites précédemment. Au bout de vingt-quatre heures
son sommet s'était déjà redressé verticalement.
3e ExPÉRIENCE. -Un rameau de Potamogeton crispus L., placé
horizontalement, s'est redressé après vingt-quatre heures; mais
avec une courbure moins complète que chez le précédent.
4e ExPÉRIENCE. -Le Potamogeton densus L., s'est montré très
sensible. Un de ses rameaux feuillés, pourvu d'une ramification, fut
mis en expérience (A. fig. 8). Après vingt-quatre'.heures, la tige
et la ramification, d'abord placées horizontalement, avaient pris une
position verticale (B, fig. 8). Comme les tiges de Potamogeton densus
sont assez rigides, j'avais pu les fixer loin du sommet commè on le
voit sur la figure ; de sorte que la courbure se fit en un point doué
encore de croissance, mais fort éloigné de l'extrémité.
!Je ExPÉRIENCE. -Une tige souterraine de Potamogeton perfoliatus
L., pourvue d'un bourgeon latéral arqué, fut fixée de façon à ce que
ce dernier eü.t sa pointe dirigée en bas et sa convexité en haut.
Après vingt-quatre heures. son extrémité se redressait déjà, elle
3~
REVUE GÉNÉRALE DE BOTANIQUE
avait un peu dévié de la ligne courbe qu'elle formait auparavant.
Trois jours plus tard le bourgeon était allongé et redressé ; sa forme
était alors celle d'une sinusoïde.
6e ExPÉRIENCE.- Des rameaux aquatiques, dressés, de Potanwgcton pectinatus L., furent aussi mis en expéeience. C'étaient de ces
longues tiges que l'on voit onduler passivemènt sous l'influence
du courant dans le milieu de notre port, ainsi que dans le bras
A
Fig. 8. -Rameau de Potamogeton densus L.: A, avant l'expérience;
B, .24 heures après le sommet s'est dressé verticalement.
gauche du Rhône, près du pont de la CoulPuvrinière. Une de ces
tiges fut fixée de façon à ce que ses deux entre-nœuds les plus jeunes
pussent se redresser. Comme la plante est fort rigide, un s~cond
rameau fut fixé sous l'eau par sa base seulement.
Au bout de huit jours, ni l'un ni l'autre ne montraient une
courbure géotropique quelconque.
7e ExPÉRIENCE. - Un jeune bourgeon en voie de développement
sur une tige rampante de l 1otamogeton pectinatus L., se recourba un
peu au bout d'un jour ; au bout de trois, il s'était sensiblement
accru et il s'était dressé verticalement.
SC ExPÉRIENCE. --J'expérimentai encore sur la même espèce avec
nn fragment de tige souterraine, qui présentait plusieurs bourgeons
(A, fig. 9) ; je le fixai de manière que le bourgeon a, qui était
courbé en demi-cerclè, eùt sa pointe tournée vers le bas et que les
deux autres b et c fussent horizontaux.
Au bout de vingt-quatre heures à peine le bourgeon a a vait
étendu horizontalement son extrémité et s'était un peu allongé.
Les deux autres bourgeons b et c avaient redressé verticalement
PHANÉROGAMES AQUATIQUES DE GENÈVE
35
leur extrémité. Au bout de trois jours, les trois bourgeons étaient
tous dressés verticalement ; ils s'étaient allongés et comme~çaient
à développer des feuilles (B. fig. 9).
9e ExPÉRIENCE, -Sur des hibernacles de Potamogeton pectinatus
L. (Irmisch, puis Sauvageau ont étudié ces tubercules qui servent à
la plante pour hiverner). J'en piquai deux .qui se trouvaient sur la
même tige (,on en trouve souvent ainsi des séries de quatre ou cinq
sur le même rhizome) et j.e les fixai de façon à ce que leur bourgeon
~~·cFig. 9. - Tige souterraine de Potamogeton pectinatns L. : A, fixée
horizontalement; B, montrant les courbures géotropiques de ces bourgeons.
latéral fût horizontal. Au bout de trois jours, le bourgeon du tubercule inférieur, le plus âgé, s'était développé (1) et recourbé perpendiculairement vers le haut; le plus jeune ne s'était pas développé
et n'avait pas bougé; il n'était pas encore mûr pour la germination,
car plusieurs jours après il persista encore dans sa position
première.
10e ExPÉRIENCE. - Sur des Myriophyllum, dont on trouve de
grandes quantités dans le Rhône, où leurs longues tiges ondulent
mollement sous l'action du courant. Au bout de vingt-quatre heures,
(1) Je dois faire remarquer à ce propos que, comme le mentionne Sauvageau
dans ses études biologiques sur les Potamots (Journal de Botanique. Paris,
1894) ces hibernacles ont besoin d'une certaine période de repos avant
de pouvoir germer. Et si les tubercules sur lesquels j'ai expérimenté, se sont
développés .si à provos, c'est que je les avais cultivés un certain temps dans
un aquarium, en chambre chauffée. A leur coloration et à leur turgescence
j'avais reconnu que le t·epos hivernal allait cesser. Ces considérations compliquent les expériences avec les hiverna'cles, et ce n'est qu'après plusieurs
essais infructueux que j'ai obtenu des résultats positifs.
36
REVUE GÉNÉRALE DE BOTANIQUE
tous les rameaux en expérience s'étaient redressés verticalement,
mais on ne peut y attacher beaucoup d'importance parce que ces
tiges sont très flexibles, aux nœuds surtout.
Lorsqu'on les sort de l'eau, après que la courbure a eu lieu, elles
reprennent à peu près leur forme rectiligne, aussi ne peut-on avoir
des' résultats absolument probants.
11e ExPÉRIENCE. -Les Ranunculus aquatilis L., que j'ai recueillis
dans le Rhône sous deux formes particulières, sont très peu
sensibles au géotropisme. Ils montrent parfois des courbures
lorsqu'ils sont très vigoureux ; si on les fixe horizontalement
sous l'eau, les courbures n'excèdent pas en génér"al30°-40o. Chez la
forme à grandes feuilles c'est en tous cas le bourgeon terminal
seul qui est un peu géotropique ; il se redresse comme une sorte
de crochet, mais lorsqu'il continue à croître, il s'allonge horizontalement. Sur les rives abruptes du Rhône, dan~ les stations où le
courant n'est pas trop fort, on voit ces tiges, fixées près du bord,
descendre vers la profondeur en rampant sur un tapis d'Elodea
canadensis Michaud. Mais l'extrémité, qui porte généralement un
bouquet de jeunes feuilles, est plus ou moins redressée.
12e ExPÉRIENCE. - Enfin, pour éliminer la pression de l'eau, je
plaçai deux jeunes rameaux d' Elodea cànadensis Michaud au fond
d'un cristallisoir ; je les fixai horizontalement par leur base et je
les mis à l'obscurité et en chambre humide.
Au bout de quelques jours, ces tiges s'étaient redressées d'environ 45°-50°, mais elles n'ont pas atteint la verticale. Peu de temps
après elles sont retombées flétries; la . turgescence, qui est une
condition nécessaire de l'accroissement, disparait rapidement chez
les plantes aquatiques ·cultivées à l'air. Seules, les Elodea supportent l'émersion, mais encore ne faut-il pas que cela se prolonge
outre mesure.
De ces différentes expériences, il résulte que les tiges des plantes aquatiques présentent des phénomènes de géotropisme négatif très marqués, comme les plantes terrestres·. Certaines considérations résultant des conditions particulières, créées par le milieu,
seraient peut-être propres à jeter quelque lumière sur la question
du géotropisme en général.
PHANÉROGAMES AQUATIQUES DE GENÈVE
37
Historique.- Sachs (1) s'applique à prouver que c'est la pesanteur seule qui agit sur les cellules, chez les plantes unicellulaires
aussi hien que sur les tissus, et qui y produit les courbures géotropiques. Selon lui, ces courbures sont amenées par une différence
de croissance, et, comme il attribue la croissance à la turgescence,
il semble qu'en dernier ressort il devrait attribuer la courbure à
une différence de turgescence. C'est ce qu'il ne iait pas d'une façon
complète, car il ne veut pas séparer le cas des courbures chez les
organismes unicellulaires, où une différence de turgescence est
impossible, du cas des courbures chez les plantes pluricellulaires.
Il insiste, surtout pour les unicellulaires, sur l'effet de la pesanteur des molécules de protoplasma. Pour les pluricelhilaires, par
contre, il insiste sur la tension des tissus qui fait que l'.on pourrait
assimiler les tissus jeunes .à une substance semi-fluide (2). Sachs
cite Knigth (3) qui a montré l'influence de la force centrifuge sur les
courbures géotropiques ; il admet en grande partie la conclusion
de cet auteur, en remarquant toutefois qu'elle n'est peut-être pas
tout à faitlégitimée par des expériences positives (4). Knigth pense
en effet que l'extrémité dès racines est encore tendra et qu'elle est
influencée par la pesanteur pour se diriger toujours en bas (5), la
tendance des tiges à se diriger en haut, étant due à l'e:x~ension des
parties déjà organisées.
·De Vries (6) chercha directement la cause de la courbure dans
P{lanzenphysiologie, Trad. franc. de Micheli, p. u3-n4.
(2) Sachs : L. c. p. I03.
(3) Knight: Philosophical Transaction, 18o6.
(4) Saehs : 1. c. p. IOL
(5) Cette idée de l'action directe de la pesanteur a été reprise et soutenue
d'une façon très ingénieuse dans un récent travail de Letellier : « la racine
considérée comme un corps pesant et flexible » (Extrait des Mémoires de la
Soc. linnéenne de Normandie vol. XVIi, fasc. 2,) (Compte-rendu dans le Bot.
Ztg. p. 3o6, I8g3). L'auteur se sert d'une méthode spéciale·: il coupe les extré_mités de racines présentant un géotropisme de sèns varié, puis les plong·e
dans des liquides. de même densité. Il observe alors la position des tronçons
et il en conclut si le centre de gravité est au-dessous, au-dessus ou dans le
centre de figure.
(6) De Vries: Sur les causes des mouvements auxotoniques chez les végétaux. (Arch. néerlandaises des sc, t. r5. l88o). Il dit. p. 296 : u La cause des
» courbures auxotoniques consiste en une augmentation de la force de turges» cence dans les cellules du côté qui, plus tard, deviendra convexe .. Cette
>> augmentation de la force de turgescence a naturellement pour effet que
>> les cellules de ce côté absorbent plus d'eau, et par suite s'agrandissent.
» C'est ainsi que commence la courbure.
» L'agrandissement des cellules a pour conséquence une distension des pa» rois cellulaires et celle-ci accélère l'intussusception. Par là la courbure pro» duite est en quelque sorte fixée »,
(1) Sachs :
38
REVUE G~NtRALE.DE BOTANIQUE
la différence de turg,escence du côté concave et du côté convexe de
l'organe en voie de courbure. Il applique ainsi d'une façon com:plète les idées de Sachs.
\Viesner (1) tient compte, non seulement de l'action de la turgescence, mais aussi des propriétés de la membrane cellulaire. Il a
surtout étudié l'héliotropisme et, tout en admettant une augmentation de la force osmotique du côté convexe de la courbure, il admet
que, de ce côté, il y a aussi une augmentation de la ductilité des
membranes cellulaires (2). Il est évident que chez les organismes
unicellulaires, cette ductilité de la membrane est seule à jouer un
rôle dans la courbure.
Wortmann (3) part du principe que les courbures des plantes
unicellulai~es ne doivent pas être séparées de. celles des plantes
· multicellulaires. Il cherche à expliquer ce phénomène chez tous les
organismes, en admettant qu'il y a une accumulation de protoplasme sur le côté concave de l'organe en voie de courbure.
Cette accumulation y produit un épaississement plus rapide de la
membrane, et lorsque la turgescence agit, il est évident que la cellule se courbe à l'endroit où sa membran(j est plus épaisse et moins
élastique par conséquent.
Noll (4) pense, par contre, qu'il y a seulement une modification
dans l'élasticité de la membrane, modification qui est due à l'influence du protoplasme en contact avec elle. Cette modification
provoque la courbure lorsque la turgescence agit dans les cellules
en question. En somme eet auteur ramène tous les phénomènes de sensibilité à l'aetion du protoplasme. Il conelut, p. B33, de
l'ouvrage cité : cc So weisen uns denn ·alle pflanzliehen Reizers>> scheinungen auf die Hautschieht als den, dabei m.assgebenden
» organisirten Plasmateil. Dureh Verandet·ungen il1rer Oberflâ>> chenspannung bewirkt sie die Reizbewegung der nakten Proto>> plasten, dureh Veranderungen des Wassergehalts der Zellen,
>> steht sie den Bewegungen der Blattpolster vor, durch Einwir>> kung auf die Dehnbarkeit, der von ihr beeinflussten Membran,
J) setzt sie mit
Hilfe des Tur·gors die Krümmungsbewegungen
behauteter Zellen in's Werk >>.
Wiesner: Das Bewegungsçermogen der Pjlanzen, Wien, 1881.
Id. : l. c., p. 57.
(3) Wortmann: Znr Kenntnis der Reizbewegungen. Bot. Zt~. t. 45, p. 8o88og et Hot Ztg .. t. 47, p. 453-4fjg,
(4) Noll : JJeitrage .zur Kenntnis der physikalischen. Vor{(iinge, welche den
Reizkrümmungen zu Grunde liegen. (Arb. d. bot.lnst. in Würzburg Bd. Ill).
(1)
(2)
PHANÉROGAMES AQUATIQUES DE GENÈVE
39
Noll revient encore sur ce sujet dans un dernier article ( 1), où il
maintient la même théorie et l'étaye de nouvelles expériences sur
les résistances aux courbures et la plasmolyse.
Il y assimile là transformation de la courbure géotropiq'ue, qui
est d'abord élastique puis devient plastique, à la vulcanisat_ion du
caoutchouc par laquelle on peut fixer une déformation quelconque
de ce corps. Lui aussi, d'élastique qu'il était, devient rigide.
Briquet (2) admet en gros 1a théorie de NolJ et prouve que la
turgescence est surtout active dans la moelle, au moins chez les
renflements moteurs des Galeopsis, qui ont été l'objet de ses études.
11 donne aussi un appui important à la théorie de Noll, en expliquant l'augmentation de courbure qui se manifeste au préalable,
lorsque l'organe courbé est plongé dans une solution plasmolytique.
Noll ne donne aucune raison satisfaisante de ce fait, qui semble
contredire sa théorie.
Pfefier (3) se range à l'avis de Wiesner, du moins pour les mou.vements héliotropiques ; pour le géotropisme, il admet bien que la
différence de turgescence joue un grand rôle. mais qu'il est vraisemblable qu'une modification de l'élasticité des membranes cellulaires entre aussi en ligne de compte.
Il confirme encore cette opinion dans son travail : Druck tt/nd
Arbeitsleistung du1·ch ?Dach~ende Pflanzen (4), où il accentue
encore le-fait que la turgescence joue certainement un rôle secondaire, puisque l'augmentation de turgescence est loin d'être une
condition générale de la croissance.
Kohl (r5), enfin, a publié en '1894, un volume sùr le méca:Disme
des courbures, dans lequel il critique sévèrement 1es théories qui
ont été émises jusqu'ici, et où il essaye de donner une explication
satisfaisante du phénomène.
Déjà en '1893, Schwendener et Krabbe (6) avaient ~attu en brèche
la théorie de Sachs et de de Vries, en démontrant que l'extension
des membranes cellulaires par la turgescence peut avoir une certaine influence sur ]a croissance, mais qu'en général c< la vitesse de
» cette eroissance est déterminée par des facteurs, vis-à-vis desquels
(r) Noll: Flora. Bd. 81, x8g5 Œrganzungsband).
(2) Rriquet : Mono~r. du genre Galeopsis. Bruxelles, x8g3, p. g5.
(3J Pfeffer : Pflanzenphysiologie. Leipzig·, 1881, p. 322.
(4) Pfeffer :·In Abh. der math. physischen. Classe~der kon. s{ichs. Gesellschaft der vVissenschaften Leipzig, x893, Bd .. 2o. p. 4n.
(5) Kol: Die Mechanik der Reizkrûmmungen: Marburg. 1894.
(6) Schwendener u. Krabbe : Ueber die Beziehungen zwischen dem Mass
der Turgordehnung. etc. (Pringsheim's Jahrb. T. 25, p. 36o et 36g).
40
REVUE GÉNÉRALE DE B9TANIQUE
>> l'influence de la turgescence a peu d'importance >>. En effet ces
auteurs ont étudié des organes en train de s'accroître, que la plasmolyse raccourcissait peu ou pas, et d'autres organes ne présentant
plus aucun phénomè.ç.e de croissance et que la plasmolyse raccour. cissait beaucoup.
Kohl admet dans une certaine mesure les conclusions de Schwen ·
dener et Krabbe, en ce qui concerne la critique de la théorie de
Sachs et de Vries. Cependant sa théorie aboutit à faire jouer à la
turgescence le principal rôle dans les courbures. Il se base sur le
fait énoncé par Kraus (1) (et contredit par n·e Vries, Wortman ... ),
à savoir que la partie concave renferme plus de substance osmotique que la partie convexe de l'organe en voie de courbure; puis
il montre comment une cellule cylindrique, qui est plus élastique
dans le sens transversal que dans le sens longitudinal, se raccourcira forcémen~ sous l'influence de la turgescence, en prenant la forme
d'un tonneau. Et il calcule que, pour produire des courbures comme
celles que nous trouvons dans la nature, un raccourcissement de
10 °/o serait largement suffisant, ce qui peJ.Ittrès bien avoir lieu du
reste. Il admet ainsi que, dans la courbure, c'est la partie concave
qui est active et il cite, à l'appui de cette opinion, les déchirures
transversales que l'on observe souvent à la partie convexe.
Il réfute Wortmann, car, dit-il (2) : 1° Il n'y a pas de migration
du protoplasme vers la partie concave, ni épaississement de la
membrane en cet endroit.
2° La turgescence, comme l'indiquent les expériences de Kra us,
est plus forte à la partie concave. Il se sert aussi de cette dernière
. considération pour critiquer les idées de Noll.
Conclusions tirées de la bibliographie.- Au sujet du géotropisme,
nous avons donc, non seulement différentes tbéol'ies contradictoires, mais encore souvent contradictions de faits. Cette dernière
constatation est assez grave; nous pouvons nous l'expliquer parce
1
que, à notre avis, l es auteurs qui se sont occupés de ce sujet n'ont
pas assez tenu compte : 1o du temps pendant lequel leurs objets
ont été soumis à l'actiop de la pesanteur; 2° des différences spécifiques des objets qui ont servi à leurs expériences.·
(I) Kraus: Ueber di.e Wasservertheilung in der Pjlanze. (Abh. der naturforsch. Ges. zu Halle. Bd. 16).
(2) Kohl : l. c., p. 3.
PHANÉROGAMES AQUATIQUES-DE GENÈVE
41
Un exemple frappant de ces çontradictions est celui de la différence de turgescence des deux côtés de l'organe en voie d.e courbure. Pour les. uns (De Vries, Wiesner) la turgescence est plus
forte du côté convexe; pour les autres (Kohl, Kraus) elle est plus
forte du côté concave; pour d'autres enfin elle est identique partout
(Noll, Wortmann, Briquet).
Pourtant la turgescence peut être observée directement, par la
méthode de plasmolyse, par exemple. Cela nous montre que des
expériences rigoureuses et comparatives sont encore bien nécessaires sur le sujet.
Sans nous étendre davantage, nous pouvons pourtant conclure
que, en dernière analyse et, à quelque théorie qu'ils se rattachent, les
auteurs font remonter la cause des courbures à une sensibilité du
protoplasme. En effet, que l'on prenne De Vries, Wortmann, Noll
ou Kohl, on arrive toujours à une modification de la paroi cellulaire ou des forces agissant à l'intérieur de la cellule.
Mais sur la cause de ces modifications, on ne se prononce pas,
on ne nous dit pas comment la pesanteur agit à la façon d'un excitant sur le protoplasme. Le problème n,est pas abordé. Il semble
même que l'idée téléologique soit si ancrée dans les esprits qu'elle
paraisse naturelle; la directiol\ qu'ont prise les recherches ·modernes l'indique. En effet, pour élucider la question de la sensibilité,
il sel'ait plus important, selon nous, de chercher à reproduii·e les
phénomènes de courbure dans les milieux les plus divers et dans
des conditions appropriées, que de s'efforcer de localiser l'action
de la force dans la cellule ou dans sa paroi. Aussi, sans nous prononcer en atJCUlle façon SUr cette grosse question, nous avons pensé
néanmoins que les quelques expériences· précitées seraient une
pierre Çtjoutée à l'édificB. Nous croyons aussi que les -expériences
relatées plus bas, sur le redressement de la base des tiges, sont propres à écarter cette idée téléologique qui parait s'être emparée de
l'esprit des chercheurs modernes.
Nous reconnaissons donc avec Briquet (1) que ce ,sont là des
questions qu'il est actuellement impossible de résoudte; Nous pen-:sons pourtant que, puisque J'explication téléologique semble "devo_ir
êt1·e écartée, un jour viendra où nous aurons la clef de l'énigme.
· (r) Briquet : 1. c. p.
102.
42
REVUE GÉNI~RALE DE BOTANIQUE
· Conclusions tirées de L'e.rpérience. -
Quant à nos experiences
dont les résultats ont aussi un caractère de finalité indéniable, nous
pouvons en conclure que, de même que chez les plantes terrestres,
il y a, chez les plantes aquatiques, des tiges morphologiquement
différentes, qui s'orientent diversement sous l'influence du géotropisme. Certaines tiges dre"ssées présentent un géotropisme négatif
très net, d'autres rampantes ou souterraines, sont diagéotropiques
(tiges rampantes de tous les Potamots), d'autres, enfin, peuvent
être positivement géotropiques.
Ce dernier cas se rencontre )chez les rameaux
de Potamogetun pectinatus
L. qui sont en voie de se
renfler en tubercules caractéristiques de cette espèce.
(t, fig. 10). Ces rameaux-là
s'abaissent ainsi vers le sol
où ils vont s'enfoncer afiu
d'hiverner. Cela n'est pas
sans importance, parce que
ces tubercules sont moins
denses que l'eau ; s'ils n'étaientenfoncés dans la vase
lorsqu'ils deviennent libres par la décomposition
de la plante qui les a produits, ils retourneraient à
la surface et seraient entraiFig. 10.- Rameau de Potamo((eton pectinatus
' L.; t. rameaux tuberculeux, présentant nés par le courant. .
des courbures positivement g·éotropiques.
En outre ces rameaux
tuberculeux prennent naissance plutôt vers la base des tiges, afin
d'être plus près du fond. Ce dernier· fiiit a déjà été étudié par
Vôchting ('1) sur d'autres plantes; nous n'entrerons donc pas en de
plus amples détails.
Cet auteur voit aussi la cause de ce phénomène clans le géotropisme: ù An den Zweigen der Pflauzen mit aufrechter Stellung ist
(I) Vochting·: Ueber die Bildtmg der Knollen.
p. 42).
(Bi~l.
bot. Hft.
4, x88?,
PHANÉROGAMES AQUATIQUES DE GENÈVE
43
n die Knollenbildung anf die basalen u. mittleren Teile beschrankt »
et « eine Verschiebung der Region der Knollensprosse nach abwarts
n ist unzweifelhaft, als eine Wir·kung der Schwerkraft zu betrach» ten >>. Mais si ces rameaux tuberculifères sopt positivement géotropiques, nous .avons vu que les bourgeons-qui se trouvent sur ces
tubercules le sont négativement.
Quant aux rameaux flottants ils présentent des particularités
curieuses. Lorsqu'ils sont jeunes et encore sous forme de· bourgeons
ils sont négativement géotropiques, mais lorsqu'ils se sont allongés et qu'ils ont dfiveloppé des feuilles vertes, ils ne présentent'
plus aucune courbure. Pourtant lèur extrémité s'allonge toujours
el par conséquent ils possèdent encore des tissus en voiE~ de crois-·
sance. On peut les placer horizontalement, on peut même les fixer
de façon à ce que leur sommet soit dirigé verticalement vers le bas
sans qu'aucune courbure se manifeste, à part la légère· flexion
produite par la poussée de l'eau et qui disparait dès qu'on ·en
retire le ra méa u en expérience.
Cette expérience se fait facilement en fixant un de ces rameaux
p~r sa base sur une planchette que l'on assujettit dans un vase
profond et assez large pour permettre un redressement vers le haut.
On remplit le vase d'eau et on le place à l'obscurité; si l'on a soin
de changer cette eau chaque jour et avec précautiqn, on peut conserver le rameau en parfaite santé pendant une ou deux semaines ..
On peut même y observer un allongement notable, mais, ni à la
partie inférieure, ni à la partie supérieure, on ne voit se produire·
la moindre courbure géotropique.
Ces rameaux ne présentent pas non plus de com·bures rhéotropiques; si on les sort de l'eau courante ils sont absolument droits, et
si on les tourne contre le courant ils se recourbent passivement,
autant du moins que j'ai pu m'enconvaincre. Cette propriété est
également en rapport avec la biologie de ces Potamots. En effet le:
P. pectinatus affectionne les eaux courantes; ce n'est que dans des
stations où le courant est fort qu'il lutte avec avantage contre
d'autres espèces. Ses longues tiges, b·allottées par lès eaux, ondulent passivement et n'ont pas besoin d'une sensibilité spéciale pou1·
réagir contre la position que le milieu leur donne; l'eussent-elles,_
en effet, elle ne leur servirait de ri,en, car· leeourant ser"ait certai..:
neinent le plus fort. Le frottement de l'eau contre ces tiges est .même,
si grand que, lorsque ces Potamots sont nombreux, le courant
en est sensiblement ralenti.
44
REVUE GÉNÉRALE DE BOTANIQUE
III. -
INFLUENCE PARTICULIÈRE DU GÉOTROPISME
SUR LA BASE DES TIGES
Nous devons parler maintenant d'une influence particulière du
géotropisme laquelle s'exerce probablem.ent sur les tiges de la plupart des plantes. Nous l'avons vue tout d'abord chez les plantes
aquatiques et après l'avoir étudiée sur cette catégorie de végétaux,
nous l'avons aussi expérimentée sur quelques plantes terrestres.
La base organique de la plante se relève comme son sommet,
sous l'influence du géotropisme.
Ce phénomène n'a été étudié par aucun auteur, un seul l'a cité
sans y attacher d'importance ;c'est Briquet (1} dans sa monographie
du genre (;aleopsis. Il dit à la p. 93: <<S'il n'y en a que deux (renfleme.nts moteurs), l'entre-nœud compris entre les deux renflements
reste immobile, tandis que les deux entre-nœuds de ·gauche et de
droite sont érigés chacun de leur côté et se comportent comme d' ordinaire)). C'est un peu le hasard qui a permis à notre auteur de faire
cette observation, car son expérience était faite dans un autre but.
Ayant négligé de sectionner le renflement moteu_r inférieur, comme
il l'a toujours fait dans les expériences précédentes, les deux bouts
se sont relevés et il cite le fait, sans chercher à l'interpréter (2).
C'est aussi le hasard qui me fit découvrir ce cas spécial du
géotropisme. Mais les circonstances, un peu différentes, dans les(1) Briquet: Monographie du genre Galeopsis, ouvrage couronné par l'Académie des Sciences de Bruxelles. Bruxelles, 1893.
·
(2) V ochting lui aussi cite une expérience dans laquelle ce phénomène s'est
produit, mais cet auteur ne s'en est pas aperçu pour une cause mécanique.
Il dit à la page 194 de son travail Ueber Organbildung im P.ffanzenreich
Vol. 1, Bonn. I8?8 : « Hangt man junge, mit wachsender Spitze verschéne
,, Zweige von Reterocentron diversifolium an zwei den im Glashafen anf, so
>> tritt eine geotropische l{riimmung· derart ein, dass das Stengelstuck, von
» den beiden Aufhangepunkten aus, nach unten convex vorspringt >>. Cette
courbure vers le bas était produite par le relèvement .te la base et du sommet
mais, comme l'exp~rience avait été disposée sur des fils flexibles, il est évident que l'observateur ne pouvait s'en apercevoir; en effet. s'il y avait cu
relèvement du sommet seul, la même déviation se serait produite. Une courbure du sommet seul aurait déplacé le centre de gravité vers le sommet et, vu
la flexibilité des fils suspens~urs, ce dernier se serait abaissé et la base se
- serait trouvée un peu relevée non pas par l'effet du géotropisme, mais pour
une cause purement mécanique.
Fa
45
PHANÉROGAMES AQUATIQUES DE GENÈVE
quelles je l'observai, firent que mon attention fut captivée dès
l'abord.
fre ExPÉRIENCE. ~Je voulais expérimenter sur le géotropisme de
jeunes Zannichellia palustris L., qui venaient de germer. J'en pris
donc quelques-unes qui avaient l'apparence d'un fragment de fil
blanc de 2 à 2,5 cm. de longueur, atténué à l'un de ses bouts, renflé
à l'autre, sur lequel la radicule apparaissait comme une pètite protubérance. Après les avciir dépouillés de la paroi du fruit (1) qui
-"~~~-
22~~
L
lï/)////;/T///;//1//lfl///lf//TI/;/~
B
~
A
7111id7777f?/:/(l
,
-~Ir . ~b
11/lï//11?71//11/)
~
))/)JT)j/;)J
A~
i77111!17~1 t/111 1/1 711/II/711~JtW&J))m71777
Fig. 11.- Expériences sur le redressement géotropique de la base de la tige
chez de jeunes plantules de Zannichellia palustris L. - A, la plantule a
été fixée par la partie moyenne de son hypocotyle ; At et A2, positions au
bout de !l4 heures; B. la plantule un peu plus développée a été fixée par
son sommet; Bt, au bout de .24 heures la base seule s'es~ re~evée; C, plantule plus âgée possédant déjà une radicule; Ct, au bout de .24 heures le
sommet seul s'est relevé.
enserrait encore leur base, je les fixai horizontalement dans la
partie moyenne de l'hypocotyle (la seule partie de la tige dévelop~
pée alors) avec une épingle recourbée (v. fig.11, A et B). Ces épingles
étaient plantées dans des bouchons placés au fond d'un bocal rempli
d'eau, que je mis à l'obscurité. Au bout de vingt-quatre heures
(1) Je répétai nombre de fois ces expériences en laissant aussi la paroi du
fruit fixé au disque de l'hypocotyle et toujours elles réussirent, c'est à peine
si dans ce dernier cas la courbure était peut-être un peu plus lente.
46
REVUE GÉNÉRALE DE BOTANIQUE
déjà mes jeunès plants s'étaient recourbés en U autour du· point de
fixation. Le sommet, composé de la partie supérieure de l'hypocotyle et du cotylédon, formait un angle de 90° avec sa position précédente ; et la base, formée de la partie inférieure de l'hypocotyle
et de la radicule non encore· développée, s'était relevée également
vers le haut, de façon à être à peu près parallèle au sommet redressé
(fig. 11, Ai A2 et BI).
2e ExPÉRIENCE.- Par contre des plantu'les, dont la racine principale était déjà d.éveloppée, ne se relevèrent que du côté supérieur
(fig. 11, C et Ci). Il faut admettre dans ce cas que le géotropisme
négatif de la racine qui était développée annule le géotropisme
positif de la tige. On. pourrait, il est vrai, objecter que lorsque la
racine principale est développée l'hypocotyle n'est plus en voie de
croissance et par conséquent ne peut plus opérer de courbure.
Cependant, comme le sommet se redresse et que le même phéno_
mène se produit aussi chez les tiges adultes, je crois que l'objection
serait mal fondée.
J'avais communiqué ces résultats à M. Casimir de Candolle, qui
répéta cette expél'ience sur des graines de blé en germination. 11 a
eu la bonté de me communiquer verbalement ses résultats. Ils sont
œonformes aux miens ; il a vu les deux extrémités de la plantule
se relever nettement, quand bien même les racines étaient en voie
de développement.
3e ExPÉRIENCE. - En troisième lieu, le 19 février, je pris deux
plantules de Zannichellia palustris L., jeunes, que je traitai de la
même manière, en les fixant au milieu de leurhypocotyle, et je les
cultivai ainsi pendant une semaine à l'obscurité. La première était
fixée avec la gemmule tournée en dessous, la seconde avec le coty[édon dessous et la gemmule dessus (f).
Au bout de deux jours, le 21 février, les deux plantules s'étaient
recourbées en U sans différence bien sensible. Après quatre jours,
le 23 février, -les plantules s'étaient un peu allongées, leur sommet
(r) Ce fut M. Casimir de Candolle qui, sur une communication que je fis à
la ~ociété hotamque de Genève à ce sujet, me conseilla de faire cette expérience pour m'assurer si la position de la gemmule n'influençait pas 1~ phénomè·ne. Je tiens à remercier ici ce savant pour les bons conseils et la sympathie qu'ilm'aprodigués au cours de ce travail. ·
47
PHANÉROGAMES AQUATIQUES DE·GENÈVE
et leur base s'étaient ·encore redressés et la radicule corn mençait
à se développer. On pouvait alors o.hserver, . dans la .première
expérience, (gemmule en dessous) un géotropisme positif très
marqué de la racine qui s'était recourbée complètement par~dessus
le collet renflé en forme de disque (fig. 12 A).
Par contre dans la deuxième expérience (gemmule en dessus)
la racine, qui était moins longue, était restée dressée vers le haut
~ ~
A1
A
Lx
~
B{
B
Fig. 12. - Plantules de Zannichellia, fixées horizontalement et re.courbées
sous l'influence du géotropisme ség·atif de la tige.- A et A 1, la gemmule
de la plantule était tournée en dessous; H et Hl, gemmule tournée en
dessus. - A et B, courbures après quatre jours; Ai et Bt, courbures
après huit jours.
.
.
.
En outre, l'hypocotyle, après s'être dressé verticalement(2t février),
avait continué son évolution en dépa~sant la verticale. et en se
cotirbant par-dessus l'épingle qui le maintenait (fig·.· 12 B).
Après huit jours, le 27 février, les deux plantules s'étaient encore
allongées fortement et la racine principale avait acquis un grand
développement, près de 2 cm. La première plantule avait g~rdé s~
forme en l'accentuant et avait alors ld forme d'un N (fig. 12 A1),
mais la seconde avait recourbé sa racine à peu près horizontalement
et relevé la partie inférieure de son hypocotyJe qui avait repris sa
position verticale (fig. 12 B1 ).
Cette propriété de relever la base de sa tige, de s'orte que la
raciné non encore développée eût ùn ·chemin beaucoup pl'us grand
à parcourir pour arriver au sol, était au rn_ oins curieuse. Car nous
sommes habitués à considérer les sensibilités hélio-géo-hydto-_tr;opi-
48
REVUE GÉNÉRALE DE BOTANIQUE
ques, etc., et cela avec raison semble-t-il, comme des fonctions rem·plissant un but biologique déterminé et utile à la plante.
Je voulus donc voir si ce phénomène était général et s'il se répétait chez de·s plantes adultes.
4e ExPÉRIENCE.- Je plaçai horizontalement dans un cristallisoir
à fond de liège un rameau de Zannichellia palustris L. adulte, que
je fixai en son milieu par une épingle recourbée. Je remplis d'eau
le récipient et le mis à l'obscurité.
Après deux jours, les deux extrémités du rameau s'étaient dressées. La partie antérieure faisait avec sa position première un angle
de BOo et la base un angle de 4o 0 (fig. 13.)
\
Fig. x3.- RaJ?leaux de Zannichellia fixé horizontalement et dont la base et le
sommet se sont redressés sous l'influence du géotropisme.
[Se ExPÉRIENCE. -Quatre rameaux adultes de Zannichellia furent
placés dans des conditions identiques ; ils furent fixés en leur
milieu, horizontalement sous l'.eau et placés à l'obscurité. Deux
d'entre eux, les rameaux A, portaient à leur base des racines adventives ; les deux autres, les rameaux B, n'en avaient pas. Toutes ces
· ~iges étaient de même âge et au même état de développement;
elles étaient aussi de même longueur.
Au bout de quatre jours, les rameaux A ont redressé verticalement leur sommet, mais leur base, pourvue de racines adventives,
est restée immobile. Les rameaux B, au contraire, ont relevé leur
base et leur sommet.
On ne peut s'empêcher de voir là une tendance vers un but
PHANÉROGAMES AQUATIQUES DE GENÈVE
49
biologique déterminé, et l'on est enclin à admettre que le relèvement de la base n'est pas un corollaire mécanique de l'érection du
sommet organique de la tige. En effet, on ne peut objecter que les
rameaux A étaient plus âgés que les rameaux B, car ils avaient été
choisis parmi ceux qui étaient de même âge et de même longueur.
Un des rameaux B même portait des racines adventives qui ont
été coupées avant la mise en expérience; il a néanmoins redressé
sa base. Ce n'est pas non plus le poids de ces racines qui a empêché
la courbure puisque ces racines sont moins denses que l'eau dans
laquelle elles étaient plongées. •
Il semble au contraire que le géotropisme positif des racines
faisait antagonisme au géotropisme négatif des tiges et la résultante a été égale à zéro. Mais cela n'est qu'une façon de se représenter les choses!
D'autres expériences furent faites pour étudier les courbures
P.roduites par la base des tiges. Ces dernières étaient placées dans
l'eau ou hors de l'eau, afin d'observer les différences qui se manifesteraient.
6e ExPÉRIENCE. - Deux jeunes rameaux d'Elodea canadensis
Michaud, un de .Myriophyllum spicatum L. et un de Potamogeton perfoUat·us L., furent fixés horizontalement par leur sommet et placés
eu chambre humide et à l'obscurité.
Huit jours après, les Elodea se sont redressées de o0°; le Myriophyllum et le Potamogeton se sont rapidement flétris.
76 ExPÉRIENCE. - Un rameau de Potamogeton per{oliatus L ., un de
Myriophyllum spicatum L. et un de Ranunculus aquatilis L., furent
fixés horizontalement par leur sommet et placés dans l'eau et à
l'obscurité.
Au bout de 8 jours, le Potamot avait redressé sa base de 40°, le
Myriophyllum de 90°, le RamlJnculus de 30°.
·Nous avons aussi étudié ce phénomène du relèvement de la base
organique des tiges, chez les plantes terrestres, et nous avons pu
constater qu'il a une grande généralité.
Cette étude ne rentrant pas dans le cadre du présent travail,
nous la relaterons dans un article ultérieur.
50
REVUE GÉNÉRALE DE BOTANIQUE
Conclusions. - De ces différentes expériences nous pouvons
conclure que, si le géotropisme est dû à une sensibilité, cette
sensibilité n'est pas polarisée dans la tige, c'est-à-dire qu'elle est
répandue uniformément dans toutes les cellules, sans distinction
entre le sommet et la base. Yachting pense que la polarité dans
une tige est due à deux forces : le géotropisme et la force interne
(1), qui, elle-même,. neserait que l'accumulation de l'influence du
géotropisme négatif et de l'héliotropisme sur toutes les générations
antérieures.
Ainsi posée, cette opinion nous. f!'emble exacte, mais pas tout à
fait complète. En effet, si cette force interne était due à l'accumulation de l'influence de ces deux sensibilités, cette influence aurait
agi de même sur les tiges et sur les raeines. Elle se serait accumulée
de la même façon en vue d'un but biologique, dans la tige, sous
forme de géotropisme négatif et dans la racine, sous forme de
géotropisme positif. Et, chez l'une comme chez l'autre, cette
propriété de se courber sous l'action de la pesanteur serait unifor~
mément répandue dans l'organe tout entier.
Or, il n'en est rien. Alors que la sensibilité n'est pas localisée
dans la tige, elle l'est au contraire dans la racine, comme l'ont
démontré Darwin, Ciesielsky (2), Crapeck (3). ·Nous le répétons il y
là deux organes, chez lesquels l'accumulation de l'influence du
géotropisme et de l'héliotropisme aurait dù se faire de la même
manière, puisque ces deux organes coexistaient; pourtant, chez
l'un, le résultat fut une localisation· de la sensibilité qui ne se
retrouve pas chez l'autre.
On pourrait objecter, il est vrai, que ces deux organes, racine et
tige, ont des fonctions différentes et que, par conséquent, ils ont
évolué de façons diverses, chacun en vertu d'une sélection particulière. Mais pour que cette objection fût péremptoire, il faudrait .
déceler dans cette localisation de la sensibilité des racines, une
finalité quelconque en rapport avec la fonction de cet organe (4).
1I) v ochting : 1. c. vol. .II, p. rg6 : (( Es sind zwei Krâfte im Spi el, die
Sehwerkraft und die innere Kraft.
(2) Ciesielsky: Untersuchungen 1lber das Abwartskrummen der Wurzeln,
(Cohn's Beitdî.ge ~ur Biolog. der Pflanzen, 1, 2, p. 21}.
(3} Czapeck : Unlersuchungen iîber Geotropismus. (Pringsheim's Jahrb.,
Bd. 2:7· Hf. 2. I8\J5).
(4) On l'explique par la localisation de la zone de croissance qui, dans la
racine, se trouve près de l'extrémité. Mais c'est là une explication mécanique,
PHANÉROGAMES AQUATIQUES DE GENÈVE
51
On ne l'a pas fait jusqu'ici d'une façon satisfaisante. Bien plus, les
expériences de Czapeck et Darwin nous montrent qu'en vertu de
cette particularité, une racine qui a eu par hasard so'n extrémité
coupée ou courbée artificiellement est incapable de dévier de la
ligne droite pour pénétrer en· terre, cette localisation va donc à fin
contrail·è de la conservation de l'individu.
De ces quelques considérations il nous semble légitime de conclure que, dans la force interne mentionnée par Vôchting, il y a
un troisième facteur qui s'ajoute au géotropisme et à l'héliotropisme. C'est probablement une constante particulière à la plante
considérée, constante qu'il importerait de déterminer.
En outre les expériences relatées dans ce chapitre, nous mon-
Fig. 14. - Rameau de Tradescantia fixé horizontalement dans sa partie
moyenne : courbures qu'il a effectuées grâce au géotropisme.
trent chez les tiges une propriété qui n'a aucune utilité pour l'espèce, aucun but pour sa biologie; elle est plutôt nuisible. En effet,
V6chting (1) l'a démontré, la po1arité se mauifeste chez les tiges
dans l'ordre d'apparition des racines ad v.entives. Malgré qu'une tige
a sa base organique en haut, c'est à cette base que les racines se
développent d'abord. Nous l'avons observé aussi dans des expériences sur les .Tradescantia (fig·. 14), Oplismenus, etc.
Or comme le géotropisme provoque le redressement de la base,
les racines ont d'autant moins de chances de pénétrer dans le sol.
et en réalité elles se dessèchent fréquemment avant d'y arriver. Par
et si l'on parle de sélection, il faudrait que l'on nous donnât une cause téléo~
logique. Encore faudrait-il expliquer pourquoi cette zone de croissance est
localisée. Du reste il y a des tiges présentant des courbures en des régions
qui ne sont plus en voie de croissance, mais elles recommencent à croître lorsque le géotropisme agit sur elle.
(1) Vochting : 1. c. Vol. 1, p. 165 et 194.
52
REVUE GÉNÉRALE DE BOTANIQUE
conséquent on ne peut guère parler de cause finale pour ce phénomène de courbure.
Il en est de même pour les racines : si,l'on fixe une racine de
Faba sativa, par exemple, en un point suffisamment éloigné de
son extrémité, et qu'on la place dans une atmosphère saturée de
vapeur d'eau et à l'obscurité, on verra se manifester une courbure
au bout de peu de jours. C'est la partie distale,. qui porte la coiffe,
qui s'infléchira vers le bas, et cette flexion se fera toujours à une
petite distance de l'extrémité. Au contraire, si l'on fixe cette
racine entre la coitie et l'endroit où est localisée la courbure, c'est
la partie proximale de la racine qui s'abaissera, comme les
expériences sur les tiges le faisaient prévoir du reste.
Des courbures de cette nature sont plutôt nuisibles à la plante.
Mais, il faut le reconnaître, le fait d'être fixée en son milieu n'est
pas du tout normal, ni pour une tige, ni pour une racine, et l'on
pourrait sauvegarder plus ou moins l'idée de finalité en disant que
<< la plante n'avait pas prévu le cas n. Cette courbure de la base
est probablement en grande partie un corollaire (1) mécanique
du géotropisme, corollaire qui est nuisible pour l'organisme;
mais contre lequel la plante ne réagit pas~ parce que les circonstances qui le conditionnent ne sont que très rarement réalisées
chez les végétaux, ceux-ci étant toujours retenus par la bdse.
Parmi les espèces étudiées, il en est une cependant qui peut
réagir contre ce relèvement géotropique de la base de ·la tige,
lorsque celle-ci porte déjà des racines adventives ou une racine
principale (fig. 13) bien développées; c'est le Zannichellia palustris L.
Ce phénomène n'est pas dû au fait que la tige qui portait les
racines adventives était une tige trop âgée et n'ayant plus la
(1) On a pu objecter que ce corollaire est si naturel qu'il n'était pas
nécessaire de l'étudier, et qu'il est impliqué dans la loi du géotropisme. Nous
ne le pensons pas, car sans des expériences positives, on pouvait faire deux
suppositions: 1° Ou bien la base de la tige devait s'abaisser, ce qui satisfaisait
la tendance téléologique de notre esprit qui nous représente toujours un
végétal avec son sommet dirigé en haut et sa base en bas (v. aussi pour
cela : Van Tieghen, Traité de botanique, 2" éd. Paris, r8gr, p. II2 et n3) ;
2o ou bien la base de la tige devait s'élever, ce qui mécaniquement était très
naturel. Mais, a priori, rien ne pouvait nous faire supposer laquelle de ces
deux alternatives était la vraie, des expériences dans ce sens étaient donc
indiquées.
1
PHANÉROGAMES AQUATIQUES DE GENÈVE
53
propriété de se courber; car la fixation avait eu lieu dans une
partie jeune, susceptible de courbure, puisque le sommet organique
s'était dressé verticalement.
IV. - L'HYDROTROPISME CHEZ LES PLANTES AQUATIQUES.
On sait depuis longtemps, depuis Lefébure (1) et Knight (2),
que les racines se tournent vers la source de plus grande humidité.
On ne connaissait pas. de sensibilité hydrotropique chez les tiges
aquatiques et cependant, après nos expériences démontrant l'existence d'un géotropisme négatif, a priori il était à supposer qu'elle
devait exister au moins pour certaines espèces. On peut baser
cette supposition su_r le raisonnement suivant :
Les tiges des plantes aquatiques submergées sont négativement
géotropiques et cependant, lorsqu'elles ont atteint la surface de
l'eau, elles ne s'élèvent pas au-dessus ; il doit donc y avoir là une
force qui contre-balance celle du géotropisme et l'annule.
Frank (3) pense que la différence de poids entre la plante dans
l'eau et dans l'air suffit pour la courber mécaniquement.
· Le seul m'Oyen de s'en assurer était d'expérimenter, mais les
expériences présentaient ici une grande difficulté pratique. Depuis
bien des années déjà les physiologistes ont prouvé d'une manière
irréfuta~le que les courbures~ géo-hélio-hydro-tropiques, etc., sont
dues à des phénomènes de croissance inégale. Or, la croissance ne
peut se produire s'il n'y a pas turgescence.
Dans sa « Monographie du genre Galeopsis )), Briquet, qui n'admet pas que la turgescence soit « la cause de la courbure )), dit
cependant bien_ que c'en est une cause et que, si cette «cause est
parfois presque nulle (boyaux polliniques, cellules de points végétatifs), elle est au contraire d'une importance capitale dans d'autres
cas.»
Si maintenant on considère que la turgescence de ces plantes
submergées est détruite lorsqu'on les sort de l'eau, et qu'elles se
dessèchent et se décomposent rapidement, même dans une atmosLefébure, Expériences sur la germination, 1801, p. 5o.
L. c., p. 212.
(3) Frank: Ueber die·Lage und Richtung schwimmender, etc., l. c. p. 31.
(1)
(2)
54
REVUE GÉNÉRALE DE BOTANIQUE
phère saturée d'humidité, on aura de suite une idée de l'impossibilité de prouver leur faculté hydrotropique d'une façon directe.
Il faudrait pour cela fixer des tiges horizontalement au-dessus
de l'eau ou parallèlement à une paroi humide quelconque ; c'est ce
que je fis à plusieurs reprises, mais chaque fois, après quelques
heures, les tiges en expérience étaient fanées. Je fermai même
le bocal contenant les tiges en expérience pour avoir de l'air saturé
d'humidité (et dans ce cas je ne pouvais guère espérer obtenir de
courbure hydrotropique) et elles se flétrirent encore. Je renonçai
donc à expérimenter directement et je me bornai à vérifier l'obserVation précitée au sujet de la courbure des tiges à la surface de
l'eau.
fre ExPÉRIENCE. - Je fixai au fond d'un baquet d'eau (1) une
tige de Zannichellia palustris L., comme pour une expérience sur
le géotropisme négatif, et je la couvris d'une couche d'eau assez
mince pour que la plante en dépassât la surface au moment où elle
se relèverait.
Au bout de deux jours elle s'était redressée, mais son extrémité était recourbée et ne dépassait pas la surface, parce qu'elle
était chargée de feuilles longues et rubannées. Pour supprimer ce
poids, je sectionnai ces feuilles à leur base, mais la tige resta
courbée. Quand je l'eus sortie de l'eau, il est vrai, sa courbure
disparut à peu près, car elle n'était pas nettement marquée.
2e ExPÉRIENCE. -Je recommençai alors l'expérience en supprimant les feuilles dès l'abord. Il y eut flexion vers le haut et la tige
émergea quelque temps; mais peu à peu elle se recourba parallèlement .à la surface. Aussi, lorsqu'elle eut accompli en entier la
courbure inférieure, amenée par le géotropisme négatif (environ
70°), sa partie sup~rieure avait aussi décrit un angle de même
grandeur. Après que j'eus sorti la plante de l'eau, la courbure était
encore sensible, malgré la flexibilité de la tige des Zannichellia qui
les rend du reste peu propres à ce genre d'expérience.
3e ExPÉRIENCE. -
Je pris des tubercules de Potomageton pecti-
(1) Il est évident que, comme les expériences sur le géotropisme négatif
des tiges, toutes ces expériences se faisaient à une obscurité complète, afin
de supprimer l'action perturbatrice de la lumière.
PHANtROGAMES AQUATIQUES DE GENtVE
;)!:)
natus L., dont les bourgeons et les tiges avaient toute la rigidité
désirable et je les traitai de la même manière. Je les fixai sous une
couche d'eau peu considérable, de façon que les bourgeons fussent
dirigés horizontalement (fig. 15. A).
Au bout de quelques jours ils germaient et se redressaient vers
la surface en s'allongeant un peu, de sorte que leur extrémité la
dépassait. Cette extrémité se courba alors horizontalement, et les
tiges restèrent constamment en contact avec l'eau. Au fur et à
-==:=:::::;:_-::;;-:::·c-:::::_~=-··
-
~ ......~,--.
;nJl:::Jil~if~
A
B
Fig. I5.- Tubercules de Potamogeton pectinatus L.- A. Avant l'expérience;
B, au bout de quelques jours deux courbures se sont manifestées, l'inférieure due au géotropisme négatif, la supérieure due à l'hydrotropisme
positif du bourgeon.
mesure que la flexion géotropique s'accentuait, la courbure hydratropique augmentait aussi et les rameaux continuaient à s'allonger
parallèlement à la surface. Comme ces plantes sont fort rigides, en
les retirant du vase on pouvait se convaincre que, ni leur forme,
ni leur position n'étaient en rien modifiées par l'émersion
(fig. 15. B.).
4e ExPÉRIENCE. -- Le même phénomène peut s'observer chez les
tiges de Myriophyllum; du moins chez les espèces commu~es dans
le Rhône et dans notre port.
11 faut faire une exception pour un Mgriophyllum cultivé au
jardin botanique de Genève, M. proserpinacoïdes Hook., qui croit
dans les eaux douces du Chili et qui élève parfaitement sa tige audessus de la surface.
5e ExPÉRIENCE. - Des rameaux de Ranunculus aquatilis L. à
grandes feuilles, placés dans les mêmes conditions, se comportèrent
comme les tubercules de Potamogeton pectinatus, mais le géotropisme négatif de leurs tiges étant moins accentué, les deux ·courbures furent moins nettes.
56
REVUE GÉNÉRALE DE BOTANIQUE
66 ExPÉRIENCE. -Je fixai verticalement dans l'eau un tubercule
de Potamogeton pectinatus L., de telle sorte que l'extrémité de son
bourgeon dépassât la surface. Ce bourgeon se tient droit facilement; il est assez rigide même pour qu'il lui arrive souvent de
se briser lorsqu'on veut le courber avec la main. J'avais choisi le
moment ·où le bourgeon va se développer, de façon qu'il pût
s'allonger avant de sécher. Au bout de peu de temps, il se
recourba vers le niveau de l'eau.
7e ExPÉRIENCE.- Des rameaux de Zannichellia furent fixés horizontalement au fond d'un bocal et recouverts d'une mince couche
d'eau, puis le récipient fut rempli d'huile. Un large tuyau passant
à travers l'huile mettait l'eau. en communication avec l'atmosphère.
L'huile devait servir de soutien à la plante lorsqu'elle se
redresserait sous l'influence de son géotropisme négatif, de sorte
que, si elJe effectuait une seconde courbure pour rester en contact
avec l'eau, ce ne fut plus sous l'influence de son propre poids mais
à cause de l'hydrotropisme. Les Zannichellia se redressèrent, mais
en même temps elles s'incurvèrent de façon à rester en contact
avec ]'eau.
Cette expérience n'est pas parfaite, on peut toujours objecter
que la plante ne pénètre pas dans l'huile, parce que c'est un milieu
qui lui est nuisible et arrête sa respiration. Aussi, avons-nous
seulement relaté ce fait comme venant corroborer des [résultats
déjà acquis.
Conclusions. - Il est bien difficile de conclure car, il faut
l'avouer, il manque encore une expérience décisive. Nous avons
renoncé à la faire, nous n'avons pas pu même la concevoir. En
effet, les plantes aquatiques périssent rapidement hors de l'eau;
au besoin, on aurait pu encore les mouiller en faisant tomber
goutte à goutte de l'eau sur elles: mais alors, étant entourées d'eau,
elles n'auraient pu manifester de courbure. Notre dernière expérience avec l'huile n'est pas non plus sans soulever d'objections.
Enfin, nos premières expériences peuvent s'interpréter de plusieurs
manières :
1o On pourrait, comme nous l'avons vu, supposer que l'augmentation de poids des tiges aquatiques dans l'air les courbe
PHANÉROGAMES AQUATIQUES DE GENÈVE
57
passivement et les empêche de s'y dresse~. Nos 28 , 3e et 68 expériences répondent à cette objection. Les 2e et 3e montrent que
chez z.annichellia et chez les tubercules de Potamogeton pectina.t-us,
la courbure persiste après qu'on a retiré la plante de l'eau; ce
n'est donc pas une flexion purement mécanique. En outre, dans
notre 6e expérience, nous avons fixé verticalement un bourgeon
de P. pectinatus dont la pointe émergeait de l'eau ; cela seul
montre qu'il était assez rigide pour se soutenir lui-même.
~o On peut admettre que la tige une fois hors de l'eau perd rapidement sa turgescence et que, molle, elle se courbe facilement par
le fait de son propre poids. Mais dès qu'elle a touché la surface, la
turgescence se manifeste de nouveau et fixe la courbure par un
phénomène de croissance qui accompagne ord~nairement la turgescence. Cette interprétation a l'avantage de rendre compte du fait
que la courbure persiste quand la plante a été retirée de l'eau. On
ne peut réfuter complètement cette manière de voir; je dois dire
cependant qu'elle ne me parait pas tout à fait jus ti fiée, parce que
dans ma 68 expérience, lorsque le bourgeo~ du Pot. pectinatus se
recourbait vers la surface de l'eau, j'ai pu constater qu'il n'a pas
cessé d'être rigide et bien turgescent.
3o Une dernière hypothèse nous reste, c'est celle d'un hydrotropisme positif (1) des tiges de plantes aquatiques. C'est plutôt en
faveur de cette dernière que parlent nos expériences. Cependant,
nous ne saurions l'admettre d'emblée, car la preuve absolue n~est
pas faite et qu'en outre, il nous paraîtrait très naturel que la sélection n'ait pas développé chez les plantes aquatiques une sensibilité
spéciale ayant pour but de les empêcher de sortir de leur milieu,
si ce but est atteint par le moyen que nous a vons indiqué sous le
chiffre 2.
(r) Nous ne mentionnons pas ici les organes aériens de certaines plantes
aquatiques. C'est un argument qui nous semble parler en faveur de l'hydrotropisme, mais il n'est pas du tout péremptoire et ne ferait qu'embrouiller le
problème en posant l'éternelle question de la fonction qui crée l'organe ou de
l'organe qui crée la fonction. Ces parties aériennes ont en effet une struc
ture particulière. Du reste tout ce que l'on baserait sur une telle preuve
pourrait être réduit à néant si l'on admet, chose fort vraisemblable, que ces
parties aériennes possèdent non seulement une anatomie particulière, mais
aussi une physiologie distincte, réminiscences d'un état ancestral où la
plante vivait sur la terre ferme.
58
V. -
REVUE GÉNÉRALE DE BOTANIQUE
LE RHÉOTROPISME CHEZ LES PLANTES AQUATIQUES
Les plantes aquatiques, du moins certaines d'entre elles, sont
certainement sensibles à l'action du courant et exécutent sous son
influence des courbures caractéristiques. Bengt Jônssen (1) appelle
cette sensibilité : le Rhéotropisme; il l'a étudiée chez des PlasmQdies de. Myxomycètes, puis chez les racines de quelques plantes
terrestres. Il montre par ses expériences que les plasmodies se
meuvent toujours dans le sens inverse ·du mouvement de l'eau,
et que les racines se recourbent également contre le courant.
Je n'ai pas expérimenté sur les racines, mais seulement sur
les tiges, j'y ai été amené par l'observation que les Zannichellia
patustris, dans les endroits où le courant ne se faisait pas sentir,
redressaient nettement leurs rameaux vers le haut, tandis que
celles qui étaient exposées à un courant d'eau, les tenaient
allongés dans le sens du courant ; et ce courant était assez fai.ble
pour qu'il fût vraisemblable que par sa seule force il ne pût pas
neutraliser l'influence du géotropisme. Je pris de ces tiges allongées
horizontalement sous l'influence du courant, et je vis que comme
les autres, elles étaient négativement géotropiques, il fallait donc
bien qu'il y eût une autre sensibilité qui annulât la première, pour
les coucher horizontalement, c'était le rhéotropisme.
On peut aussi remarquer que les tiges que l'on force à se tenir
contre le courant, se recourbent peu à peu dans le sens de ce même
courant. Cependant on pourrait admettre qu'il n'y a là qu'une
action mécanique si les expériences de Jônssen sur les racines
n'avaient pas nettement démontré que nous sommes ici en face d'une
sensibilité particulière. Cette dernière ne me semble pas rentrer
dans la catégorie du géotropisme, parce qu'ici la for:ce agit sur
l'ensemble de l'organisme et non sur les molécules du protoplasme
des cellules, comme nous avons vu que cela se passait pour le géotropïsme.
De plus, nous sommes arrivés avec les tiges à la même conclusion que Jônssen avec les raCines : « Auf die Wurzeln hat eine
(x) Bengt Jonssen : Rheotropismus (Berichte der deutschen botanischen Gesellschaft, x883. Bd. I, p. 5I3).
PHANÉROGAMES AQUATIQUES DE GENÈVE
59
» Energie (Stromung) nur unter der Bedingung richtende Kraft,
wenn die Empfindlichkeit stark genug ist, um den Geotropismus
anfzuheben ».
Cette sensibilité a évidemment aussi son iniportance pour la
plante ~ on se représente parfaitement que si le rhéotropisme était
renversé, c'est-à-dire si la racine se dirigeait du côté du courant et
la tige en sens inverse, les plantes auraient bien moins ~e chances
de se fixer ; tandis qu'en allant chercher un point de fixation en
amont, des- racines jettent des câbles qui relieront la plante au.
fond du fleuve, l'empêcheront d'être entraînée trop facilement et
risqueront moins d'être brisés puisque la force agira sur eux par
traction et non par torsion.
>>
>>
VI. -
L'HÉLIOTROPISME CHEZ LES PLANTES AQUATIQUES
Les plantes aquatiques ont des tiges qui, comme celles de la
plupart des plantes terrestres, son~ positivement héliotropiques.
J'ai cultivé dans un aquarium éclairé d'une façon uni latérale des
graines de Zannichellia palustris L., des rhizomes de Potamogeton
pectintJJus L., Pot. crispus L., et Myriophyllum spicatum L. Toutes ces
petites tiges sont sorties de terres et se sont courbées sans exception vers la source de lumière.
Auparavant, pour m'assurer de l'existence de cet héliotropisme,
j'avais expérimenté de la façon suivante avec des rameaux de Zo.nnichellia pa.lu.,stris. J'avais pris de ces rameaux, portant ~es bourgeons ou de jeunes ramifications en voie de développement, et
tournées de différents côtés, et je les avais fixés dans un cristallisoir
à fond de liège. Ce bocal était tapissé de papier noir et je n'y avais
ménagé qu'une étroite ouverture latérale. Ayant exposé cet appareil au soleil pendant deux jours, tous les rameaux libres évoluèrent .
vers la source de lumière.
Cette intluence · de l'héliotropisme est donc marquée sur les
plantes aquatiques, mais elle n'est certainement pas aussi intense
que sur les plantes terrestres; elle est très nette, néanmoins, et
c'est à tort, me semble-t-il, que Frank (1) la considère comme
(I) Frank:
Ueber die Lage und Richtung, etc., l. c.
60
REVUE GÉNÉRALE DE BOTANIQUE
négligeable. Je n'ai pas expérimenté comme lui sur l' Hydrocharis,
mais je serais étonné que, même chez cette espèce, l'action de
l'héliotropisme fût absolument nulle.
On pourrait supposer que l'influence amoindrie de la lumière
sur les plantes aquatiques vientde ce que la couche d'eau qui les
recouvre· tamise ét absorbe les rayons solaires, mais il est probable
qu'il n'en est rien et que c'est la sensibilité qui est moindre. En
effet, les rayons absorbés d'abord par l'eau, se trouvent dans la
partie la moins réfrangible du spectre (orange, rouge, ultra-rouge)
et ce sont justement ces rayons qui agissent le moins activement
pour provoquer les courbures· héliotropiques (2).
EXPLICATION DE LA PLANCHE VII
Fig. 1. - Coupe longitudinale d'une jeune fleur de Zanniehellia,
montrant l'insertion du périgone.
Fig. 2. - Coupe lougitudinale d'une jeune tige de Zanniehellia,
montrant l'insertion de la préfeuille.
Fig. 3. -Coupe sagittale de la paroi d'un fruit de Zannichellia:
ee, ectocarpe; me, mésocarpe cellulosique; ec, endocarpe ligneux ; p,·
prolongements du tissu ligne:ux de l'endocarpe dans le mésocarpe.
Fig. 4.- Coupe tangentielle dans l'hypocotyle d'une plantule de.
Zannichellia, montrant le plissement très net des cellules de l'endoderme.
(2) Pfefler : PhysiQlogie, vol. Il. Leipzig,
1881~
p. 34o.
ERRATA
Page
o. -
Ajoutez en note : Pour la morphologie de la tige, de la feuille et de
la fleur du Zannikellia, comparez : Engler u. Prantl, Natiidiche
Pflanzenfamilien, II, Abteil. 1, p. 194-198 et 213.
Page 17. - Note 1. Lisez : Kenntnis au lieu de kenntniss.
Page 22. -- Nole 1, ligne 7. Lisez: hangt a1t lieu de Kangt.
Page 38. - Ligne 26. Lisez: Reizerscheinungen au lieu de Reizersscheinungen.
.
1
1
.,